¿Cómo controlar la temperatura de procesamiento de una extrusora de alimento extruido?

El principio de control de temperatura de las máquinas automáticas para fabricar alimentos para peces se basa en el efecto dual de "generación de calor de corte mecánico + calentamiento externo". Dentro del barril, los ingredientes del alimento se someten a extrusión y corte a alta velocidad mediante el tornillo, generando una cantidad significativa de calor por fricción, que representa entre el 30% y el 50% del calor total. Al mismo tiempo, las bobinas de calentamiento externas (resistivas o electromagnéticas) proporcionan calentamiento auxiliar, asegurando que la temperatura alcance el umbral requerido para que los ingredientes se inflen. La esencia del control de temperatura es coordinar la relación entre la generación de calor de corte mecánico y el calentamiento externo a través de un sistema de control PLC, manteniendo la estabilidad de la temperatura en cada zona de procesamiento.

La diferencia en los requisitos de temperatura de inflado para diferentes materias primas es la base fundamental para el control de la temperatura. Las materias primas de cereales como el maíz y la harina de soja requieren temperaturas de inflado controladas entre 110 y 130 ℃, punto en el que la tasa de gelatinización del almidón puede alcanzar más del 85 %, formando una estructura inflada estable. Las materias primas de proteína animal, como la harina de pescado y la harina de carne y huesos, requieren temperaturas de inflado ligeramente más bajas, alrededor de 100-120 ℃, para evitar una desnaturalización excesiva de las proteínas debido a las altas temperaturas. Mientras tanto, las materias primas de fibra gruesa, como la paja y la alfalfa, requieren altas temperaturas de 130-150 ℃ para romper la estructura de la fibra y lograr un inflado efectivo. Si la temperatura es inferior a los requisitos de la materia prima, se producirá una extrusión insuficiente, una alta densidad de alimentación y una mala palatabilidad; si la temperatura es demasiado alta, la materia prima se carbonizará, destruyendo vitaminas y otros nutrientes.

La lógica básica de control de temperatura debe seguir el principio de "calentamiento gradual y compensación precisa de temperatura". Desde la sección de alimentación hasta la sección de descarga, la temperatura debe aumentar gradualmente: la temperatura en la sección de alimentación debe controlarse entre 60 y 80 ℃, principalmente para precalentar la materia prima y evitar que el material frío se aglomere y se obstruya; la temperatura en la sección de compresión debe aumentarse a 90-110 ℃ para plastificar inicialmente la materia prima; la sección de extrusión debe alcanzar la temperatura máxima (ajustada a 100-150 ℃ según la materia prima) para completar el proceso de extrusión del núcleo; La temperatura en la sección de descarga debe reducirse ligeramente entre 5 y 10 ℃ para evitar una carbonización excesiva del alimento. Al mismo tiempo, los sensores de temperatura deben recopilar datos de temperatura para cada sección en tiempo real. Cuando la generación de calor de corte mecánico es insuficiente, las bobinas de calentamiento deberían compensar automáticamente el calor; cuando la generación de calor de corte es demasiado alta, los ventiladores de refrigeración o los sistemas de refrigeración por agua deben intervenir a tiempo para controlar las fluctuaciones de temperatura dentro de ±2 ℃.

Además, el contenido de humedad de la materia prima también afectará el efecto de control de la temperatura. Las materias primas con un contenido de humedad del 14% al 16% exhiben la mayor eficiencia de generación de calor de corte mecánico y requieren la menor potencia de calentamiento externo. Un contenido de humedad excesivo conduce a la absorción de calor, lo que requiere temperaturas de calentamiento más altas; por el contrario, un contenido de humedad insuficiente genera un calor de fricción excesivo, lo que requiere un enfriamiento mejorado. Por lo tanto, el contenido de humedad de las materias primas debe probarse antes del procesamiento, y los parámetros de humedad o temperatura preestablecidos deben ajustarse con anticipación para garantizar un control preciso de la temperatura.

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