Studying a new technique and implementing a pilot-line process for obtaining dextrins from cassava starch

Estudio de una nueva técnica e implementación de una línea piloto de proceso para la obtención de dextrinas a partir de almidón de yuca

This study proposes and develops a new technique for dry-route dextrin production consisting of converting cassava starch pellets on a fixed-bed dryer; this technique is more applicable to rural Colombian agro-business in technical, economic, social and environmental terms, particularly to so-called “rallanderías” compared to currently available dextrin production technology. The proposed process is practically clean, requires low investment, allows humid starch-cake to be directly used without the need for expensive pre-drying equipment, eliminates large quantities of dust being produced thereby leading to an easily-handled and packaged product being obtained. Different dextrinisation technologies were compared; a pilot-line was implemented which included blending, granulation and drying units. The variables evaluated were cassava-starch variety, catalyst concentration and agglutinant type and concentration; pellet-size, bed-thickness and air-speed were also evaluated during blending, granulation and drying stages, respectively. It was determined that using 0.1-0.3% HCl on cassava starch, 1.5-3% cassava starch paste, L/D=1.25 pellets, a 55°C pre-drying phase and 150°C final conversion on 2 cm thickness fixed-bed dryer at 2-3 m/s air speed led to obtaining low friability (13%), high rupture force (1.3 kg-f), high solubility (9O-100%) and low fluidity (50-70 s) dextrin pellets. An adhesive was then obtained from the dextrin resulting from the process described above for sealing cardboard-boxes and cartons having greater stickiness, tensile strength and stability compared to corn dextrin adhesive, suggesting that the proposed new cassava dextrin production technique constitutes a good technological option for adding value to Colombian cassava production at small “rallandería” level.

El estudio propone y desarrolla una nueva técnica para la producción de dextrinas por vía seca, consistente en la conversión en lecho fijo de pelets de almidón de yuca, la cual resulta ser de mayor aplicabilidad en términos técnicos, económicos, sociales y ambientales para la agroindustria rural colombiana, particularmente de las llamadas rallanderías, en comparación con las tecnologías disponibles actualmente para la producción de dextrinas. El proceso propuesto es prácticamente limpio y con bajos requerimientos de inversión al permitir utilizar directamente la torta húmeda de almidón sin necesidad de costosas instalaciones de presecado, elimina la generación de polvos y permite obtener un producto de fácil manejo y empaque. Se compararon diferentes tecnologías de dextrinización y se implementó una línea piloto, la cual incluyó las unidades de mezcla, granulación y secado. Se evaluaron las variables: variedad de almidón de yuca y concentración de catalizador, tipo y concentración de aglutinante, tamaño del pelet, espesor del lecho y velocidad del aire, en las etapas de mezcla, granulación y secado, respectivamente.

Se determinó que usando 0,1-0,3% de HCl sobre el almidón de yuca, 1,5-3% de pasta de almidón de yuca y pelets de L/D=1,25, una fase de presecado a 55 °C y conversión final a 150 °C en un lecho fijo de 2 cm de espesor, con velocidad de aire de 2-3 m/s, se obtienen pelets de dextrina con baja friabilidad (13%), alta fuerza de ruptura (1,3 kg-f), alta solubilidad (90-100%) y baja fluidez (50-70 s). Con la dextrina obtenida se elaboró un adhesivo para cerrado de cajas de cartón de mayor pegajosidad, fuerza adhesiva y estabilidad, comparadas con un adhesivo de dextrina de maíz, por lo que la nueva técnica de obtención de dextrinas constituye una buena opción tecnológica para agregar valor a la producción yuquera en Colombia a nivel de pequeñas rallanderías.