De meeste eigenaren van gezelschapsdieren voeren hun huisdieren commerciële dierenvoeding.Omdat het gecommercialiseerde huisdiervoer de voordelen heeft van uitgebreide en rijke voeding, gemakkelijk eten enzovoort.Afhankelijk van de verschillende verwerkingsmethoden en het watergehalte kan huisdiervoer worden onderverdeeld in droogvoer voor huisdieren, halfvochtig voedsel voor huisdieren en ingeblikt voedsel voor huisdieren;Afhankelijk van de textuur kan het voedsel voor huisdieren worden verdeeld in gemengd voedsel, zacht natvoer en droogvoer.Soms is het moeilijk om het eetgedrag van een huisdier te veranderen, zelfs als het nieuwe voer dat aan het huisdier wordt aangeboden qua voedingswaarde evenwichtig is en aan de behoeften voldoet.
Droogvoer voor huisdieren bevat doorgaans 10% tot 12% water.Droogvoer omvat ook grof poedervoer, korrelvoer, grof gemalen voer, geëxtrudeerd gepoft voedsel en gebakken voedsel, waarvan het meest voorkomende en populaire geëxtrudeerde gepofte voedsel is.Droogvoer voor huisdieren bestaat voornamelijk uit granen, graanbijproducten, sojaproducten, dierlijke producten, dierlijke bijproducten (inclusief melkbijproducten), vet, vitaminen en mineralen.Droog kattenvoer wordt meestal geëxtrudeerd.Katten hebben geen mortel, dus kattenvoerpellets moeten worden gevormd en op maat gemaakt om door snijtanden te worden gesneden in plaats van te worden vermalen met kiezen, en het extrusieproces is zeer geschikt om aan deze speciale vereiste te voldoen (Rokey en Huber, 1994) (Nrc 2006).
Droog gepoft voedsel
01: Het principe van extrusie-expansie
Het puffproces bestaat uit het mengen van verschillende poeders volgens de ontworpen formule, het ondergaan van stoomconditionering en het vervolgens extruderen onder hoge temperatuur en hoge druk na veroudering, en vervolgens daalt de matrijs bij de uitgang van de extrusiekamer plotseling in temperatuur en druk, waardoor De productdeeltjes zullen zich snel uitbreiden.En door de snijder in de vereiste driedimensionale vorm gesneden.
Het puffproces kan worden onderverdeeld in droog puffen en nat puffen, afhankelijk van de hoeveelheid toegevoegd water;Volgens het werkingsprincipe kan het worden onderverdeeld in extrusie-puffen en gas-hot-press-puffen.Extrusie en puffen is een proces van conditioneren en temperen van materialen, continue extrusie onder druk, plotselinge drukverlaging en volume-expansie.
Momenteel wordt het grootste deel van het hondenvoer dat op de markt wordt verkocht, geproduceerd door extrusie en puffen.Het extrusie- en puffingsproces kan ervoor zorgen dat het zetmeel in het voedsel een geschikt hoog niveau van verstijfseling bereikt, om zo de verteerbaarheid van zetmeel door huisdieren te verbeteren (Mercier en Feillit, 1975) (Nrc 2006).
02: Het proces van extrusie en puffen
De methode van een typisch modern extrusiesysteem is het voorbehandelen van verschillende poeders door stoom en water toe te voegen om te temperen en te tempereren, zodat de materialen zacht worden, het zetmeel wordt gegelatineerd en het eiwit ook wordt gedenatureerd.In het productieproces van diervoeding worden soms vleesslurry, melasse en andere stoffen toegevoegd om de smakelijkheid te verbeteren.
Conditioner is de meest gebruikte conditioneringsapparatuur voor de productie van pelletvoer.Stoomconditionering is de belangrijkste factor in het pelletproces en de hoeveelheid toegevoegde stoom hangt af van de inhoud van het voergebonden water en het type voer.Bij het conditioneren is het vereist dat het materiaal en de waterdamp een voldoende lange verblijftijd in de conditioner hebben, zodat het water volledig in het materiaal kan doordringen.Als de tijd te kort is, kan het water niet in het materiaal doordringen, maar blijft het alleen op het oppervlak in de vorm van vrij water.Het is niet bevorderlijk voor de werking van daaropvolgende processen.
Stoomconditionering heeft een aantal voordelen:
①Verminder wrijving en verleng de levensduur van de persfilm.Bij het temperen kan het water in het materiaal doordringen en kan het water als smeermiddel worden gebruikt om de wrijving tussen het materiaal en de persfilm te verminderen, waardoor het verlies van de persfilm wordt verminderd en de levensduur wordt verlengd.
② Verbeter de productiecapaciteit.Als het vochtgehalte tijdens de extrusie te laag is, zal de viscositeit tussen de verschillende materiaalcomponenten slecht zijn en zal het vormvermogen ook slecht zijn.Het verhogen van het vochtgehalte kan de productiecapaciteit van de pellets aanzienlijk vergroten, en als het effect goed is, kan de productiecapaciteit met 30% worden verhoogd.
③ Verminder het stroomverbruik.Wanneer het vochtgehalte laag is, neemt het stroomverbruik van daaropvolgende extrusie en andere processen toe, en kan het aantal bewerkingen worden verminderd wanneer dezelfde hoeveelheid voedsel wordt geproduceerd na stoomconditionering, waardoor het stroomverbruik wordt verminderd.
④ Verbeter de deeltjeskwaliteit.Het beheersen van de hoeveelheid waterdamp die tijdens het temperen volgens verschillende grondstoffen wordt toegevoegd, kan de kwaliteit van de korrels verbeteren.
⑤ Verbeter de voedselveiligheid.Tijdens het stoomconditioneringsproces kan de toegevoegde stoom op hoge temperatuur verschillende pathogene micro-organismen in verschillende voedermiddelen doden en de voedselveiligheid verbeteren.
De verschillende poeders worden na conditionering rechtstreeks naar de extrusiekamer van de extruder gestuurd, en er worden extra stoom, water en soms grove graanpoederslurry, vleesslurry, enz. toegevoegd.De extrusiekamer is het kernonderdeel van het extrusiesysteem en de meeste taken van het hele systeem worden door dit onderdeel voltooid.Het bevat een schroef, huls en matrijs enz. Dit onderdeel bepaalt of de extruder een enkele of dubbele schroef zal zijn. Als deze twee parallelle assen heeft, zal het een extruder met dubbele schroef zijn, als deze er maar één heeft, dan zal het een enkele schroef zijn. Extruder.De belangrijkste functie van dit onderdeel is het mengen en koken van de ingrediënten, en het kan worden gevuld met water of gas, afhankelijk van de werkelijke situatie.De extrusiekamer is verdeeld in een voedingsgedeelte, een menggedeelte en een kookgedeelte.De mengsectie is de ingang waar het geharde poeder de extrusiekamer binnenkomt, en de dichtheid van de grondstof is op dit moment erg laag;Wanneer de interne druk van de mengsectie toeneemt, neemt ook de dichtheid van de grondstof geleidelijk toe en nemen de temperatuur en druk in de kooksectie sterk toe.De grondstoffenstructuur begon te veranderen.De wrijving tussen het poeder en de vatwand, de schroef en het poeder wordt steeds groter, en verschillende poeders worden gekookt en gerijpt onder de gecombineerde effecten van wrijving, schuifkracht en verwarming.De temperatuur in de extrusieruimte kan het grootste deel van het zetmeel verstijfselen en de meeste pathogene micro-organismen inactiveren.
Sommige fabrikanten van diervoeding voegen momenteel vleesslurry toe aan het extrusieproces, waardoor vers vlees in recepten kan worden gebruikt in plaats van alleen droog vlees.Vanwege het hogere vochtgehalte van onbehandeld vlees zorgt dit voor een groter aandeel dierlijk materiaal in de voedermiddelsamenstelling.Het verhogen van het gehalte aan vers vlees geeft mensen in ieder geval een gevoel van hoge kwaliteit.
Het extrusieproces heeft verschillende voordelen:
①De hoge temperatuur en hoge druk die tijdens het extrusieproces worden gegenereerd, kunnen effectief steriliseren;
② Het kan de expansiegraad van zetmeel aanzienlijk verhogen.Er zijn aanwijzingen dat het extrusieproces ervoor kan zorgen dat de expansiegraad van zetmeel meer dan 90% bereikt, waardoor de verteerbaarheid van zetmeel door huisdieren ook aanzienlijk wordt verbeterd;
③ Verschillende eiwitten in grondstoffen worden gedenatureerd om de verteerbaarheid van eiwitten te verbeteren;
④ Elimineer verschillende anti-voedingsfactoren in voedermiddelen, zoals antitrypsine in sojabonen.
Er bevindt zich een matrijs bij de uitgang van de extruder, en wanneer de geëxtrudeerde grondstof door de matrijs gaat, breidt het volume zich snel uit als gevolg van de plotselinge daling van temperatuur en druk.Door de gaten in de matrijs te veranderen, kunnen fabrikanten van diervoeding dierenvoeding in vele combinaties van vormen, maten en kleuren produceren.Dit vermogen om daadwerkelijk te combineren is erg belangrijk naarmate de markt evolueert, maar er kan niet veel veranderen als het gaat om het voldoen aan de voedingsgeschiktheid van huisdiervoeding.
Het gepofte product wordt door een roterende snijder in korrels van een bepaalde lengte gesneden.De snijder is uitgerust met 1 tot 6 messen.Om de rotatiesnelheid aan te passen, wordt de snijder meestal alleen door een kleine motor aangedreven.
Het vetgehalte van droog geëxtrudeerd huisdiervoer varieert van 6% tot meer dan 25%.Een te hoog vetgehalte kan echter niet worden toegevoegd aan het extrusieproces, omdat de hoge temperatuur en hoge druk in het extrusieproces de onverzadigde vetzuren zullen beïnvloeden, en ook de extrusie en het vormen van voedsel zullen beïnvloeden.Daarom wordt de methode van het sproeien van vet op het oppervlak na het puffen over het algemeen gebruikt om het vetgehalte van het product te verhogen.Heet vet dat op het oppervlak van gepoft voedsel wordt gespoten, wordt gemakkelijk geabsorbeerd.De hoeveelheid brandstofinjectie kan worden aangepast door de productiesnelheid en de snelheid van de vettoevoeging aan te passen, maar deze methode is gevoelig voor grote fouten.Onlangs is er een controlemethode ontwikkeld die de hoeveelheid vettoevoeging kan aanpassen.Dit systeem omvat een snelheidsregelsysteem en een oliepompsysteem met positieve drukinjectie, de fout bedraagt binnen 10%.Bij het spuiten is het vereist dat het vetgehalte meer dan 5% bedraagt, anders kan het niet gelijkmatig worden gespoten.Het is gebruikelijk om eiwitafbraakproducten en/of smaakstoffen op het oppervlak van huisdiervoer te spuiten om de acceptatie van het voer door huisdieren te verbeteren (Corbin, 2000) (Nrc2006).
Nadat de extrusie en het puffen zijn voltooid, moet het worden gedroogd om de stoom en het water te verwijderen dat tijdens het extrusieproces is geïnjecteerd.Over het algemeen kan het vochtgehalte in voedsel tijdens de verwerking 22% tot 28% bereiken, en na verwerking moet het worden gedroogd om het vochtgehalte 10% tot 12% te laten bereiken om zich aan te passen aan de houdbaarheid van het product.Het droogproces wordt doorgaans voltooid door een continue droger met een aparte koeler of een combinatie van droger en koeler.Zonder goed drogen kan geëxtrudeerd huisdiervoer bederven, met microbiële bloei en schimmelgroei in een alarmerend tempo.De meeste van deze micro-organismen kunnen katten en honden ziek maken. Zelfs een kleine hoeveelheid gifstoffen die door schimmels in een zak hondenvoer worden geproduceerd, kunnen honden aantasten.De veelgebruikte maatstaf voor de hoeveelheid vrij water in huisdiervoer is de index van de wateractiviteit, die wordt gedefinieerd als de evenwichtsverhouding van de plaatselijke waterdruk en de dampdruk op het oppervlak van huisdiervoer bij dezelfde temperatuur.Over het algemeen kunnen de meeste bacteriën niet groeien als de wateractiviteit lager is dan 0,91.Als de wateractiviteit lager is dan 0,80, zullen de meeste schimmels ook niet kunnen groeien.
Het is erg belangrijk om het vochtgehalte van het product te controleren tijdens het droogproces van diervoeding.Als de vochtigheid van het product bijvoorbeeld is gedroogd van 25% tot 10%, moet 200 kg water worden verdampt om 1000 kg droog voedsel te produceren, en als de vochtigheid van 25% tot 12% is gedroogd, is het nodig om 1000 kg te produceren. Bij het drogen van voedsel hoeft slechts 173 kg water te verdampen.Het meeste huisdiervoer wordt gedroogd in drogers met ronde transportbanden.
03: Voordelen van geëxtrudeerd gepoft voer voor huisdieren
Naast de voordelen van een goede smakelijkheid heeft gepoft voer voor huisdieren ook een aantal andere voordelen:
①De hoge temperatuur, hoge druk, hoge luchtvochtigheid en verschillende mechanische effecten tijdens het puffen van voedsel kunnen de gelatinisatiegraad van het zetmeel in het voer aanzienlijk verhogen, het eiwit daarin denatureren en de lipase vernietigen die door verschillende micro-organismen tegelijkertijd wordt geproduceerd om Maak het vet stabieler.Het is gunstig om de verteerbaarheid van dieren en de benuttingsgraad van voedsel te verbeteren.
②De hoge temperatuur en hoge druk van de grondstof in de extrusiekamer kan een verscheidenheid aan pathogene micro-organismen in de grondstof doden, zodat het voedsel aan de relevante hygiënische eisen kan voldoen en verschillende ziekten van het spijsverteringskanaal kan voorkomen die worden veroorzaakt door het voeren van voedsel.
③Extrusie en puffen kunnen korrelige producten van verschillende vormen produceren, zoals kattenvoer kan in visvorm worden geproduceerd, hondenvoer kan in kleine botvorm worden geproduceerd, wat de wens van huisdieren om te eten kan verbeteren.
④ De verteerbaarheid van voedsel kan worden verbeterd door te puffen, en de smakelijkheid en het aroma van voedsel kunnen worden verbeterd, wat vooral belangrijk is voor jonge honden en katten waarvan de spijsverteringsorganen nog niet ontwikkeld zijn.
⑤Het watergehalte van droog geëxtrudeerd pelletvoer is slechts 10% -12%, wat lange tijd kan worden bewaard zonder schimmel te veroorzaken.
04: Het effect van extrusie op de verteerbaarheid van voedingsstoffen
Het extrusieproces van diervoeding heeft een aanzienlijke invloed op de verteerbaarheid van verschillende voedingsstoffen, vooral zetmeel, eiwitten, vetten en vitaminen.
Zetmeel ondergaat verstijfseling onder de gecombineerde werking van hoge temperatuur, hoge druk en vocht tijdens tempereren en extrusie.Het specifieke proces is dat het zetmeel in het poedermengsel water begint te absorberen en oplost door de stoomconditionering, en de oorspronkelijke kristalstructuur verliest.Tijdens het extrusieproces, met de verdere toename van vocht, temperatuur en druk, wordt het zwellende effect van zetmeel verder geïntensiveerd, en tot op zekere hoogte beginnen de zetmeelkorrels te scheuren, en op dit moment begint het zetmeel te verstijfselen.Wanneer het geëxtrudeerde materiaal uit de matrijs wordt geëxtrudeerd, barsten de zetmeelkorrels scherp, omdat de druk plotseling daalt tot atmosferische druk, en neemt de mate van verstijfseling ook scherp toe.De temperatuur en druk in het extrusieproces hebben rechtstreeks invloed op de mate van verstijfseling van zetmeel.Mercier et al.(1975) ontdekte dat wanneer het watergehalte 25% was, de optimale expansietemperatuur van maïszetmeel 170-200ºC was.Binnen dit bereik zou de in vitro verteerbaarheid van zetmeel na verstijfseling 80% kunnen bereiken.Vergeleken met de verteerbaarheid vóór de uitbreiding (18%) is deze sterk toegenomen met 18%.Chiang en Al.(1977) ontdekten dat de mate van zetmeelgelatinisatie toenam met de stijging van de temperatuur in het bereik van 65-110ºC, maar dat de mate van zetmeelgelatinisatie afnam met de toename van de voedingssnelheid.
Het proces van stoomconditionering en extrusie heeft ook een aanzienlijke invloed op de verteerbaarheid van eiwitten, en de algemene trend is om de eiwitten te laten veranderen in de richting die gunstig is voor de vertering van dieren.Onder invloed van stoomconditionering en mechanische druk wordt het eiwit gedenatureerd om korrels te vormen en wordt de wateroplosbaarheid verminderd.Hoe hoger het eiwitgehalte, hoe meer de wateroplosbaarheid afneemt.
De verstijfseling van zetmeel heeft ook een aanzienlijke invloed op de wateroplosbaarheid van eiwitten.Het verstijfselde zetmeel vormt een omhullende membraanstructuur rond het eiwit, wat leidt tot een afname van de wateroplosbaarheid van eiwitten.
Nadat het eiwit is uitgebreid, verandert ook de structuur ervan en wordt de quaternaire structuur afgebroken tot een tertiaire of zelfs secundaire structuur, waardoor de hydrolysetijd van het eiwit tijdens de spijsvertering aanzienlijk wordt verkort.Glutaminezuur of asparaginezuur in het eiwit zal echter reageren met lysine, waardoor de gebruikssnelheid van lysine afneemt.De Maillard-reactie tussen de ε-aminogroep van aminozuren en suikers bij hogere temperaturen vermindert ook de verteerbaarheid van eiwitten.Anti-voedingsfactoren in grondstoffen, zoals antitrypsine, worden ook vernietigd bij verhitting, wat de verteerbaarheid van eiwitten door dieren vanuit een ander aspect verbetert.
Tijdens het hele productieproces blijft het eiwitgehalte in het voedsel in wezen onveranderd en verandert de kracht van de aminozuren niet significant.
Posttijd: 02 maart 2023