La maggior parte dei proprietari di animali domestici nutre i propri animali domestici con alimenti commerciali. Perché il cibo per animali commercializzato presenta i vantaggi di una nutrizione completa e ricca, di un'alimentazione conveniente e così via. In base ai diversi metodi di lavorazione e al contenuto di acqua, il cibo per animali domestici può essere suddiviso in cibo per animali secco, cibo per animali semi-umido e cibo per animali in scatola; A seconda della consistenza, il cibo per animali domestici può essere suddiviso in cibo misto, cibo umido morbido e cibo secco. A volte è difficile cambiare il comportamento alimentare di un animale domestico, anche se il nuovo cibo offerto all'animale è equilibrato dal punto di vista nutrizionale e soddisfa i bisogni.
Il cibo secco per animali domestici contiene generalmente dal 10% al 12% di acqua. Il cibo secco comprende anche cibo in polvere grossolana, cibo in granuli, cibo macinato grossolanamente, cibo soffiato estruso e cibo da forno, tra i quali il più comune e popolare è il cibo soffiato estruso. Il cibo secco per animali domestici è composto principalmente da cereali, sottoprodotti dei cereali, prodotti a base di soia, prodotti di origine animale, sottoprodotti di origine animale (compresi i sottoprodotti del latte), grassi, vitamine e minerali. Il cibo secco per gatti viene solitamente estruso. I gatti non hanno mortai, quindi i pellet di cibo per gatti devono essere modellati e dimensionati per essere tagliati con gli incisivi anziché macinati con i molari, e il processo di estrusione è adatto a soddisfare questo requisito speciale (Rokey e Huber, 1994) (Nrc 2006).
Cibo soffiato secco
01: Il principio dell'espansione per estrusione
Il processo di soffiatura consiste nel mescolare varie polveri secondo la formula progettata, quindi sottoporsi al condizionamento del vapore e quindi estrudere ad alta temperatura e alta pressione dopo l'invecchiamento, quindi la matrice all'uscita della camera di estrusione diminuisce improvvisamente di temperatura e pressione, causando Le particelle del prodotto si espandono rapidamente. E tagliato nella forma tridimensionale richiesta dalla taglierina.
Il processo di soffiatura può essere suddiviso in soffiatura a secco e soffiatura a umido in base alla quantità di acqua aggiunta; Secondo il principio di funzionamento, può essere suddiviso in soffiaggio per estrusione e soffiaggio con pressatura a caldo a gas. L'estrusione e il soffiaggio sono un processo di condizionamento e rinvenimento di materiali, estrusione pressurizzata continua, riduzione improvvisa della pressione ed espansione del volume.
Al momento, la maggior parte del cibo per cani venduto sul mercato è prodotto mediante estrusione e soffiatura. Il processo di estrusione e soffiatura può far sì che l'amido negli alimenti raggiunga un livello elevato di gelatinizzazione, in modo da migliorare la digeribilità dell'amido da parte degli animali domestici (Mercier e Feillit, 1975) (Nrc 2006).
02: Il processo di estrusione e soffiatura
Il metodo di un tipico sistema di estrusione moderno consiste nel pretrattare varie polveri aggiungendo vapore e acqua alla tempera e alla tempera, in modo che i materiali vengano ammorbiditi, l'amido gelatinizzato e anche le proteine denaturate. Nel processo di produzione del cibo per animali domestici, a volte vengono aggiunti liquame di carne, melassa e altre sostanze per migliorarne l'appetibilità.
Il condizionatore è l'attrezzatura di condizionamento più comunemente utilizzata per la produzione di mangime in pellet. Il condizionamento del vapore è il fattore più importante nel processo di pellettatura e la quantità di vapore aggiunto dipende dal contenuto di acqua legata al mangime e dal tipo di mangime. Durante il condizionamento, è necessario che il materiale e il vapore acqueo abbiano un tempo di permanenza nel condizionatore sufficientemente lungo, in modo che l'acqua possa penetrare completamente nel materiale. Se il tempo è troppo breve, l'acqua non riesce a penetrare nel materiale, ma rimane solo in superficie sotto forma di acqua libera. Non è favorevole al funzionamento dei processi successivi.
Il condizionamento a vapore presenta numerosi vantaggi:
①Ridurre l'attrito e prolungare la durata della pressatura della pellicola. Durante la tempera, l'acqua può penetrare nel materiale e l'acqua può essere utilizzata come lubrificante per ridurre l'attrito tra il materiale e la pellicola di pressatura, riducendo così la perdita della pellicola di pressatura e prolungando la durata.
② Migliorare la capacità produttiva. Se il contenuto di umidità è troppo basso durante l'estrusione, la viscosità tra i vari componenti del materiale sarà scarsa e anche la capacità di formatura sarà scarsa. L'aumento del contenuto di umidità può aumentare significativamente la capacità di produzione dei pellet e, quando l'effetto è buono, la capacità di produzione può essere aumentata del 30%.
③ Ridurre il consumo energetico. Quando il contenuto di umidità è basso, il consumo energetico dell'estrusione successiva e di altri processi aumenta e il numero di operazioni può essere ridotto quando viene prodotta la stessa quantità di cibo dopo il condizionamento a vapore, riducendo così il consumo energetico.
④ Migliora la qualità delle particelle. Il controllo della quantità di vapore acqueo aggiunto in base alle diverse materie prime durante la tempra può migliorare la qualità dei granuli.
⑤ Migliorare la sicurezza alimentare. Durante il processo di condizionamento del vapore, il vapore ad alta temperatura aggiunto può uccidere vari microrganismi patogeni contenuti in vari materiali per mangimi e migliorare la sicurezza alimentare.
Le varie polveri dopo il condizionamento vengono inviate direttamente nella camera di estrusione dell'estrusore e vengono aggiunti ulteriore vapore, acqua e talvolta liquame in polvere grossolana, liquame di carne, ecc. La camera di estrusione è la parte centrale del sistema di estrusione e la maggior parte dei compiti dell'intero sistema vengono completati da questa parte. Contiene vite, manicotto, matrice ecc. Questo componente determinerà se l'estrusore sarà una vite singola o doppia, se ha due alberi paralleli sarà un estrusore bivite, se ne avrà solo una allora sarà una vite singola Estrusore. La funzione principale di questa parte è mescolare e cuocere gli ingredienti e può essere riempita con acqua o gas in base alla situazione reale. La camera di estrusione è divisa in parte di alimentazione, parte di miscelazione e parte di cottura. La sezione di miscelazione è l'ingresso in cui la polvere temperata entra nella camera di estrusione e la densità della materia prima è molto bassa in questo momento; Quando aumenta la pressione interna della sezione di miscelazione, aumenta gradualmente anche la densità della materia prima e la temperatura e la pressione nella sezione di cottura aumentano bruscamente. La struttura delle materie prime ha iniziato a cambiare. L'attrito tra la polvere e la parete del barile, la vite e la polvere diventa sempre più grande e varie polveri vengono cotte e maturate sotto gli effetti combinati di attrito, forza di taglio e riscaldamento. La temperatura nella sala di estrusione può gelatinizzare la maggior parte dell'amido e inattivare la maggior parte dei microrganismi patogeni.
Alcuni produttori di alimenti per animali domestici attualmente aggiungono liquame di carne al processo di estrusione, il che consente di utilizzare carne fresca nelle ricette invece della sola carne secca. A causa del maggiore contenuto di umidità della carne non trattata, ciò consente una maggiore percentuale di materiale animale nella composizione del mangime. Aumentare il contenuto di carne fresca dà alle persone almeno una sensazione di alta qualità.
Il processo di estrusione presenta numerosi vantaggi:
①L'alta temperatura e l'alta pressione generate nel processo di estrusione possono sterilizzare efficacemente;
② Può aumentare significativamente il grado di espansione dell'amido. Esistono prove che il processo di estrusione può far sì che il grado di espansione dell'amido raggiunga oltre il 90%, quindi anche la digeribilità dell'amido da parte degli animali domestici è notevolmente migliorata;
③ Varie proteine presenti nelle materie prime vengono denaturate per migliorare la digeribilità delle proteine;
④ Eliminare vari fattori antinutrizionali nei mangimi, come l'antitripsina nei semi di soia.
C'è una filiera all'uscita dell'estrusore e quando la materia prima estrusa passa attraverso la filiera, il volume si espande rapidamente a causa dell'improvviso calo di temperatura e pressione. Cambiando i fori della fustella, i produttori di alimenti per animali domestici possono produrre alimenti per animali domestici in molte combinazioni di forme, dimensioni e colori. Questa capacità di combinare effettivamente è molto importante con l'evoluzione del mercato, ma non può cambiare molto in termini di soddisfazione dell'idoneità nutrizionale degli alimenti per animali domestici.
Il prodotto soffiato viene tagliato in granuli di una certa lunghezza mediante una taglierina rotativa. La taglierina è dotata da 1 a 6 lame. Per regolare la velocità di rotazione, la taglierina è solitamente azionata solo da un piccolo motore.
Il contenuto di grassi del cibo per animali domestici estruso secco varia dal 6% a oltre il 25%. Tuttavia, non è possibile aggiungere un contenuto di grasso troppo elevato nel processo di estrusione, poiché l'alta temperatura e l'alta pressione nel processo di estrusione influiranno sugli acidi grassi insaturi e influenzeranno anche l'estrusione e lo stampaggio degli alimenti. Pertanto, il metodo di spruzzare il grasso sulla superficie dopo il soffio viene generalmente utilizzato per aumentare il contenuto di grassi del prodotto. Il grasso caldo spruzzato sulla superficie del cibo soffiato viene facilmente assorbito. La quantità di iniezione di carburante può essere regolata regolando la velocità di produzione e la velocità di aggiunta del grasso, ma questo metodo è soggetto a grandi errori. Recentemente è stato sviluppato un metodo di controllo in grado di regolare la quantità di grassi aggiunti. Questo sistema include un sistema di regolazione della velocità e un sistema di pompa dell'olio di iniezione a pressione positiva, il suo errore è entro il 10%. Durante la spruzzatura, è necessario che il grasso raggiunga più del 5%, altrimenti non può essere spruzzato in modo uniforme. È comune spruzzare digeriti proteici e/o aromi sulla superficie del cibo per animali domestici per migliorare l'accettazione del cibo da parte degli animali domestici (Corbin, 2000) (Nrc2006).
Una volta completati l'estrusione e il gonfiaggio, è necessario asciugarlo per rimuovere il vapore e l'acqua iniettati durante il processo di estrusione. Generalmente, l'umidità negli alimenti può raggiungere dal 22% al 28% durante la lavorazione e, dopo la lavorazione, deve essere essiccata per far sì che l'umidità raggiunga dal 10% al 12% per adattarsi alla durata di conservazione del prodotto. Il processo di essiccazione è generalmente completato da un essiccatore continuo con un raffreddatore separato o da una combinazione di essiccatore e raffreddatore. Senza un'adeguata essiccazione, il cibo per animali estruso può andare a male, con fioriture microbiche e crescita fungina a un ritmo allarmante. La maggior parte di questi microrganismi può far ammalare cani e gatti, ad esempio anche una piccola quantità di tossine prodotte dalla muffa in un sacchetto di cibo per cani può colpire i cani. La misura comunemente utilizzata della quantità di acqua libera nel cibo per animali è l'indice di attività dell'acqua, che è definito come il rapporto di equilibrio tra la pressione locale dell'acqua e la pressione del vapore sulla superficie del cibo per animali alla stessa temperatura. In generale, la maggior parte dei batteri non può crescere se l’attività dell’acqua è inferiore a 0,91. Se l'attività dell'acqua è inferiore a 0,80, la maggior parte delle muffe non sarà in grado di crescere.
È molto importante controllare il contenuto di umidità del prodotto durante il processo di essiccazione degli alimenti per animali domestici. Ad esempio, quando l'umidità del prodotto viene essiccata dal 25% al 10%, è necessario evaporare 200 kg di acqua per produrre 1.000 kg di cibo secco e quando l'umidità viene essiccata dal 25% al 12%, è necessario produrre 1.000 kg Di cibo essiccato è necessario far evaporare solo 173 kg di acqua. La maggior parte degli alimenti per animali domestici viene essiccata in essiccatori a trasportatore circolare.
03: Vantaggi del cibo per animali domestici soffiato e estruso
Oltre ai vantaggi di una buona appetibilità, il cibo per animali soffiato presenta anche una serie di altri vantaggi:
①L'alta temperatura, l'alta pressione, l'elevata umidità e vari effetti meccanici nel processo di sbuffazione degli alimenti possono aumentare significativamente il grado di gelatinizzazione dell'amido nel mangime, denaturare le proteine in esso contenute e distruggere la lipasi prodotta da vari microrganismi allo stesso tempo per Rendi il grasso più stabile. È utile migliorare la digeribilità degli animali e il tasso di utilizzo del cibo.
②L'alta temperatura e l'alta pressione della materia prima nella camera di estrusione possono uccidere una varietà di microrganismi patogeni contenuti nella materia prima, in modo che il cibo possa soddisfare i relativi requisiti igienici e prevenire varie malattie del tratto digestivo causate dall'alimentazione del cibo.
③L'estrusione e la soffiatura possono produrre prodotti granulari di varie forme, come il cibo per gatti può essere prodotto a forma di pesce, il cibo per cani può essere prodotto a forma di osso piccolo, che può migliorare il desiderio di mangiare degli animali domestici.
④ La digeribilità del cibo può essere migliorata sbuffando e l'appetibilità e l'aroma del cibo possono essere migliorati, il che è particolarmente importante per cani e gatti giovani i cui organi digestivi non sono ancora sviluppati.
⑤Il contenuto di acqua del mangime in pellet estruso secco è solo del 10%-12%, che può essere conservato a lungo senza causare muffa.
04: L'effetto dell'estrusione sulla digeribilità dei nutrienti
Il processo di estrusione del cibo per animali domestici ha un impatto significativo sulla digeribilità di vari nutrienti, in particolare amido, proteine, grassi e vitamine.
L'amido subisce la gelatinizzazione sotto l'azione combinata di alta temperatura, alta pressione e umidità durante il rinvenimento e l'estrusione. Il processo specifico è che l'amido nella miscela di polveri inizia ad assorbire acqua e a dissolversi dal vapore condizionato, perdendo la struttura cristallina originale. Durante il processo di estrusione, con l'ulteriore aumento di umidità, temperatura e pressione, l'effetto di rigonfiamento dell'amido viene ulteriormente intensificato e, in una certa misura, i granuli di amido iniziano a rompersi e, in questo momento, l'amido inizia a gelatinizzare. Quando il materiale estruso viene estruso dallo stampo, poiché la pressione scende improvvisamente alla pressione atmosferica, i granuli di amido scoppiano bruscamente e anche il grado di gelatinizzazione aumenta bruscamente. La temperatura e la pressione nel processo di estrusione influiscono direttamente sul grado di gelatinizzazione dell'amido. Mercier et al. (1975) hanno scoperto che quando il contenuto di acqua era del 25%, la temperatura di espansione ottimale dell'amido di mais era di 170-200°C. All'interno di questo intervallo, la digeribilità in vitro dell'amido dopo la gelatinizzazione potrebbe raggiungere l'80%. Rispetto alla digeribilità prima dell'espansione (18%) è notevolmente aumentata del 18%. Chiang et al. (1977) hanno scoperto che il grado di gelatinizzazione dell'amido aumentava con l'aumento della temperatura nell'intervallo di 65-110°C, ma il grado di gelatinizzazione dell'amido diminuiva con l'aumento della velocità di alimentazione.
Anche il processo di condizionamento a vapore ed estrusione ha un impatto significativo sulla digeribilità delle proteine e la tendenza generale è quella di apportare il cambiamento proteico nella direzione vantaggiosa per la digestione degli animali. Sotto l'azione del condizionamento del vapore e della pressione meccanica, la proteina viene denaturata per formare granuli e la solubilità in acqua viene ridotta. Maggiore è il contenuto proteico, più diminuisce la solubilità in acqua.
La gelatinizzazione dell'amido ha anche un impatto significativo sulla solubilità in acqua delle proteine. L'amido gelatinizzato forma una struttura a membrana avvolgente attorno alla proteina, che porta alla diminuzione della solubilità in acqua delle proteine.
Dopo che la proteina si è espansa, anche la sua struttura cambia e la sua struttura quaternaria viene degradata in una struttura terziaria o addirittura secondaria, il che riduce notevolmente il tempo di idrolisi delle proteine durante la digestione. Tuttavia, l'acido glutammico o l'acido aspartico all'interno della proteina reagiscono con la lisina, riducendone il tasso di utilizzo. La reazione di Maillard tra il gruppo ε-amminico di aminoacidi e gli zuccheri a temperature più elevate riduce anche la digeribilità delle proteine. Anche i fattori antinutrizionali presenti nelle materie prime, come l'antitripsina, vengono distrutti quando vengono riscaldati, il che migliora la digeribilità delle proteine da parte degli animali sotto un altro aspetto.
Durante l'intero processo di produzione, il contenuto proteico degli alimenti rimane sostanzialmente invariato e la potenza degli aminoacidi non cambia in modo significativo.
Orario di pubblicazione: 02-marzo-2023