Parametrización del proceso de extrusión para alimento balanceado a través de diseños experimentales factoriales

Resumen

El objetivo de la investigación fue generar un modelo paramétrico del proceso de extrusión en la producción de alimento balanceado para perros por medio de diseños experimentales considerando inicialmente cuatro factores de tal manera que se obtenga condiciones de operación óptimas con el propósito de reducir el porcentaje de producto reprocesado por causa de un exceso de humedad en el producto final. Se aplicó un diseño factorial 24 que dio lugar a un diseño factorial 23 colapsado para determinar el efecto significativo de los factores bajo estudio en el proceso de extrusión, posteriormente se aplicó un diseño factorial 23 en el proceso de secado para lograr productos con el porcentaje de humedad especificada entre 8,7 y 9,3 %.

Los factores que se consideraron para el diseño experimental 24 en el proceso de extrusión fueron: cantidad de agua en el acondicionador (%), temperatura del acondicionador (°C), carga de la mezcla (%) y velocidad de cuchilla, con dos niveles en cada factor. En cuanto al proceso de secado se aplicó un diseño experimental 23 con dos replicas. La humedad del producto extruido, la velocidad de la banda del secador y temperatura del secador fueron los factores de interés con dos niveles por factor, se determinó como variable respuesta la humedad del producto, que en condiciones iniciales generaba 2% de reproceso por encontrarse fuera de especificaciones. Con la experimentación se determinó la parametrización óptima de operación alcanzando una reducción a 0,27% de producto reprocesado por lote, con un aumento de la productividad del 2% y una reducción de costos por reproceso del 87% aproximadamente.