Procesado de harinas de proteínas y lípidos de insectos: tratamiento húmedo
Descripción general del proceso
Sistemas de tratamiento de subproductos animales en húmedo de Alfa Laval: los hechos
Los pasos principales de procesamiento en un proceso de tratamiento de subproductos animales en húmedo son
- Preparación de materias primas
- Calentamiento de la materia prima
- Separación de lípidos, proteínas y agua de cola en una decantadora centrífuga
- Purificación de los lípidos en un separador centrífugo
- Recuperación de proteínas solubles de agua de cola en un sistema de evaporación
- Secado final de proteínas solubles e insolubles en un secador
- Capacidad de procesamiento: desde 400 kg/h
- Pureza de lípidos: >99 %
- Harina de insectos: <10 % de lípidos y bajo nivel de humedad >
- Temperatura máxima de procesamiento: 95 °C (203 °F)
- Tiempo de retención: ≥ 2 min
- Superficie necesaria: 260 m2 (1-5 t/h)
Preparación y calentamiento de la materia prima
Se pueden utilizar varios insectos como materia prima, siendo los más comunes las larvas de mosca soldado negra, los grillos y los gusanos de la harina. El primer paso del procesamiento es cortar la materia prima en trozos pequeños para mejorar la capacidad de bombeo y facilitar el procesamiento en las etapas posteriores de calentamiento y separación.
A partir de entonces, la materia prima se calienta utilizando uno de estos dos métodos:
1. Inyección de vapor
Aquí, el vapor se inyecta directamente en la materia prima en un calentador DSI, mientras que el producto se agita constantemente a medida que se mueve mediante la unidad.
La inyección de vapor es un método eficiente para calentar la materia prima, que necesita solo unos minutos. El corto tiempo de calentamiento minimiza el impacto térmico en el producto, lo que mejora la calidad del producto final. Además, el vapor inyectado ayuda a reducir las incrustaciones y elimina los lípidos del puré de larvas, lo que reduce el contenido de lípidos en la comida final.
2. Calentamiento indirecto
Cuando se usa el calentamiento indirecto, el puré de larvas se calienta en un intercambiador de calor de superficie rascada Alfa Laval Contherm sin contacto directo con el vapor. El calentamiento se completa en tan solo unos minutos y las aspas giratorias del intercambiador de calor agitan continuamente el puré para garantizar una alta eficiencia térmica. Las cuchillas giratorias ayudan también a minimizar las incrustaciones en la superficie interna, lo que prolonga el tiempo de actividad.
Comparando la inyección de vapor con el calentamiento indirecto
La principal diferencia entre la inyección de vapor y el calentamiento indirecto es que el vapor nunca entra en contacto con el producto cuando se usa el calentamiento indirecto. El uso de la inyección de vapor significa que se añade agua adicional, que se debe eliminar en la etapa de evaporación, lo que aumenta los costes de agua y energía, lo que se evita cuando se usa calefacción indirecta.
Un segundo beneficio clave es que una unidad Contherm es más higiénica que un calentador DSI, lo que le permite cumplir con los requisitos de las normas más estrictas.
Un beneficio de la inyección de vapor es que el CAPEX es menor y la separación de la fracción de lípidos es más eficiente, lo que lleva a un mayor rendimiento de lípidos y a un menor contenido de lípidos en la harina de insectos.
Ambos métodos tienen como resultado una calidad del producto significativamente mayor en comparación con el renderizado en seco, ya que el producto se calienta a una temperatura más baja y se expone al calor durante mucho menos tiempo. Póngase en contacto con nosotros para hablar sobre qué método se adapta mejor a sus necesidades.
Separación de lípidos, proteínas y agua de cola
Después del calentamiento, el puré se separa en tres fracciones en una o en dos centrífugas decantadoras:
- Proteína (sólidos)
- Lípidos (líquidos)
- Stickwater (agua con proteínas solubles)
Debido a una configuración especial del decantador que permite el funcionamiento con un estanque profundo, la eficacia de separación en un decantador Foodec de Alfa Laval es muy alta. El bajo contenido de agua en la fracción sólida después de la separación reduce el consumo de energía en la etapa de secado posterior y, a su vez, el coste de energía así como el coste de inversión para el secador y la caldera. El bajo contenido en lípidos de la harina de insectos eleva su valor de mercado y su rentabilidad.
La separación efectiva también significa que la fracción de lípidos está muy limpia directamente después del decantador, lo que significa que el separador centrífugo aguas abajo puede ser más pequeño, lo que da como resultado en un menor CAPEX y OPEX.
El decantador se puede equipar con un sistema de limpieza CIP completamente automático para obtener una limpieza rápida y sencilla tanto del interior como del exterior.
Purificación de los lípidos de insectos
La fracción lipídica se purifica en un separador, extrayendo los sólidos finos y el agua residual del producto.
Nuestros separadores Clara y AFPX pueden purificar los lípidos de insectos con los estándares más altos y también reducir el contenido de lípidos en el agua de cola para aumentar el valor de los subproductos. Gracias al rendimiento de separación excepcional, los lípidos procesados contienen una humedad mínima, lo que da como resultado un mayor valor de mercado y una vida útil prolongada.
Los separadores de Alfa Laval se caracterizan por una manipulación cuidadosa del producto, una excelente resistencia a la corrosión, una higiene extraordinaria y unos costes operativos reducidos.
Recuperación de la proteína del agua de cola
El agua de cola se envía a un sistema de evaporación donde se elimina el agua y se concentra la proteína soluble. Dado que entre el 10 y el 15 % del contenido total de proteína se encuentra en el agua de cola, su recuperación tiene un gran impacto en el rendimiento general del proceso. Las proteínas solubles tienen una mejor digestibilidad que las proteínas en la corriente de sólidos por lo que, al recuperarlas, aumenta la digestibilidad de la comida final.
Concentrar el agua residual también significa que se deben procesar menos aguas residuales, y el agua separada se puede reciclar y reutilizar, lo que reduce el consumo total de agua.
Los sistemas de evaporación de placas AlfaVap y AlfaFlash de Alfa Laval son ideales para concentrar agua pegajosa de insectos. AlfaVap está diseñado para procesos de ensuciamiento de bajo a medio y AlfaFlash es para aplicaciones de alto ensuciamiento.
Están disponibles en múltiples configuraciones y se pueden ejecutar en:
- Vapor
- Vapor con recompresor térmico de vapor,
- Electricidad con recompresor mecánico de vapor
- Calor residual del secador, lo que permite un ahorro de la caldera de hasta el 100 %
El sistema de evaporación de Alfa Laval suele comprender varias etapas (o efectos) de evaporación para una reutilización eficiente de la energía, minimizando así el consumo de energía.
Los evaporadores AlfaVap y AlfaFlash pueden manejar flujos de productos más concentrados que la mayoría de los otros sistemas de evaporación, lo que le permite concentrar más el agua residual y, por lo tanto, reducir la carga en la secadora, lo que genera ahorros de energía sustanciales.
AlfaVap y AlfaFlash son sistemas muy flexibles que permiten ampliaciones sencillas, ya sea añadiendo nuevos casetes en el intercambiador de calor de placas o efectos completos. Además, la alta eficiencia térmica hace que los sistemas sean muy compactos, lo que reduce los costes de instalación.
Lea sobre la evaporación AlfaVap Lea sobre la evaporación AlfaFlash
Secado final de la harina de insectos
Los sólidos del decantador y el agua de cola concentrada del evaporador se mezclan y se secan en el secador.
Se pueden utilizar diferentes tecnologías de secado. Los secadores de discos, los secadores de lecho fluidizado o los secadores de aire se usan comúnmenteen esta aplicación.
El uso de un secador de disco permite reutilizar el calor residual en el evaporador, lo que reduce los costes operativos. Sin embargo, los secadores de discos no son equipos aptos para alimentos.
Sistemas de procesamientode insectos
Ofrecemos sistemas completos de tratamiento húmedo en todos los tamaños, desde piloto hasta escala completa, y para todo tipo de insectos.
Nuestros expertos en procesamiento de proteínas tienen una larga experiencia en el diseño de sistemas de procesamiento de proteínas y su optimización a nivel de componentes, módulos y sistemas. Póngase en contacto con nosotros en una etapa temprana de su proyecto para obtener valiosos consejos al seleccionar equipos o diseñar su línea de proceso.