Die Futtermittelextrusion hat sich als eine der effizientesten und am weitesten verbreiteten Technologien zur Herstellung hochwertiger Futtermittel etabliert.
Dieses Verfahren verbessert nicht nur die Verdaulichkeit und die Nährwertsondern optimiert auch die Textur, Schmackhaftigkeit y Stabilität von Tierfutter, Geflügel, Fisch und Viehfutter.
Damit trägt die Extrusion direkt zur Gesundheit und Leistungsfähigkeit der Tiere bei.
Der Extrusionsprozess Schritt für Schritt
Der Extrusionsprozess in der Tierernährung kann in vier Hauptstufen unterteilt werden:
1. lebensmittel
Der Extruder muss über volumetrische Dosiergeräte oder kleine Tanks ständig beschickt werden. Dadurch wird ein kontinuierlicher Fluss von Zutaten gewährleistet.
2. Konditionierung
Das Produkt muss vorkonditioniert werden, um es zu befeuchten und zu plastifizieren, bevor es in den Extruder gelangt. Um dies zu erreichen, werden je nach Menge des zu behandelnden Produkts zwischen 2% und 4% Dampf zugesetzt.
3. Extrusion
In Futtermitteln werden sie hauptsächlich verwendet Extruder Einspindelmaschinen, da sie wirtschaftlicher und energieeffizienter sind.
Im Extruder ist der Prozess in drei Stufen unterteilt:
(a) Eingangsbereich
Eine Schnecke bewegt die Zutaten vorwärts, während sie nach und nach gemischt und verdichtet werden.
(b) Hitze und Druckgaren
Die Spindel verengt sich entlang der Trommel, wodurch ein höherer Innendruck auf die Mischung ausgeübt wird. Durch diese Reibung erhöht sich die Temperatur des Teigs und er wird gleichmäßig gegart.
Die Temperatur wird auf zwei Arten erhöht: durch Reibung oder durch die Kombination von Reibung und zusätzlicher Wärme, entweder durch Beheizung des Extruderzylinders oder durch direkte Dampfzufuhr.
c) Formgebung und Ausdehnung
Beim Verlassen der Matrix geht das Material von einer Hochdruckumgebung in den atmosphärischen Druck über. Dies führt zu einer sofortigen Ausdehnung und teilweisen Verdampfung des Wassers. Das Ergebnis ist ein voluminöseres und luftigeres Produkt, vor allem, wenn es einen hohen Anteil an Stärke enthält.
Die endgültige Form und Textur hängen von Faktoren wie der Formkonstruktion, der Innentemperatur und dem Druck, der Feuchtigkeit und der Verweilzeit sowie den Scherkräften ab.
Schließlich schneidet ein Rotationsschneider das Produkt auf die gewünschte Größe zu.
4. Trocknung und Kühlung
Je nach Art der Extrusion variiert dieser Schritt:
- Nasse Extrusion (Feuchtigkeit < 18%): muss getrocknet und gekühlt werden.
- Trockenes Strangpressen (Feuchtigkeit > 18%): nur Kühlung.
Die Endfeuchtigkeit sollte zwischen 2% und 10%je nach ihrem Bestimmungsort (Schüttgut, Säcke oder Beutel).
Vorteile der Extrusion in der Tierernährung
Die Extrusion bietet sowohl ernährungswissenschaftliche als auch fertigungstechnische Vorteile.
Ernährungsphysiologische Vorteile
- Erhöhte Verdaulichkeit
Bei der Expansion von Lebensmitteln werden die Zellwände aufgebrochen, wodurch die Nährstoffe für die Verdauung besser zugänglich werden. Dieser Prozess erleichtert insbesondere die Freisetzung von Fetten in Ölsaaten und verbessert deren Nährstoffverwertung und die Verdaulichkeit der Produkte.
- Stärkeverkleisterung
Beim Kochen gelatiniert die Stärke, was ihre Verdaulichkeit erhöht, da der enzymatische Angriff auf die Amylose- und Amylopektin-Ketten erleichtert wird. Außerdem verändern sich die physikalisch-chemischen Eigenschaften der Rohstoffe, wie Dichte, Hygroskopizität und andere Merkmale.
- Geringere Löslichkeit von Proteinen
Wenn Proteine ihre Löslichkeit verringernwerden von der Pansenflora der Wiederkäuer weniger abgebaut. Dies ist besonders wichtig für die Fütterung von Milchkühen.
- Inaktivierung nährstofffeindlicher Faktoren
Durch das Kochen können thermolabile, nährstoffschädigende Faktoren wie Trypsininhibitoren, Gossypol, Glucosinolate oder Aflatoxine inaktiviert werden. Darüber hinaus werden unerwünschte Enzyme wie Lipasen und Lipoxidasen zerstört, was die Lebensmittelqualität und -sicherheit verbessert.
- Verbesserte Schmackhaftigkeit
Bestimmte unangenehme Gerüche oder Geschmäcker werden beseitigt.
- Sterilisation
Schädliche Organismen wie Salmonellen werden abgetötet. Durch Bakterien- oder Pilzaktivität gebildete Toxine werden ebenfalls bis auf ein akzeptables Niveau zerstört.
Technologische Vorteile
- Große Vielfalt an Formen: Das fertige Produkt kann jede beliebige Form erhalten, wie z. B. Zylinder, Sterne, Ringe oder andere Formen.
- Richtiges Verhältnis der Zutaten: Das Endprodukt enthält alle Bestandteile der Rezeptur im richtigen Verhältnis, wie beim Granulieren.
- Erhöhte Fettaufnahme: Die Formulierungen ermöglichen eine deutlich höhere Fettzugabe als beim Pelletieren.
- Längere Nutzungsdauer: Dank der hohen Temperatur des Prozesses sinkt der mikrobiologische Gehalt des Endprodukts erheblich, was seine Haltbarkeit verlängert, vorausgesetzt, es wird richtig siliert.
Nachteile der Extrusion in der Tierernährung
Obwohl es ein sehr vorteilhaftes Verfahren ist, hat es auch seine Grenzen:
- Hohe Investitionskosten in Maschinen.
- Hoher Energieverbrauch während der Operation.
- Instandhaltungskosten signifikant.
- Teilweiser Abbau von Vitaminen und Zusatzstoffen hitzeempfindlich.
- Gefahr der Überhitzungmit Verlust des Nährwerts.
- Erfordert Personal mit technische Fachausbildung.
Extrusionsanwendungen in der Tierernährung
Die Extrusion wird derzeit für die Verarbeitung einer Vielzahl von Tierfuttermitteln eingesetzt, darunter Fische, Krustentiere, Haustiere, Milchkühe und Rohstoffe wie Getreide und Sojabohnen. Jede Anwendung macht sich die Vorteile des Verfahrens zunutze, wie z. B. erhöhte Verdaulichkeit, Stabilität und kontrollierte Granulatform.
Fisch- und Krustentierfutter
Die Fütterung von Fischen und Krustentieren ist seit jeher eine Herausforderung, weil sie spezifische physiologische Bedürfnisse und dass die Futtermittel zwischen 60% und 80% der gesamten Produktionskosten ausmachen.
In den letzten 20 Jahren hat sich die Lebensmitteleffizienz erheblich verbessert: Früher brauchte man 2,5 kg Futter zur Erzeugung von 1 kg Fischwährend jetzt nur noch Folgendes erforderlich ist 1,8 kgbei gleichbleibenden Kosten. Dies wird durch extrudierte Futtermittel erreicht, die die Verdaulichkeit von Proteinen und Lipiden optimieren und die Einschränkungen langkettiger Kohlenhydrate ausgleichen.
Zusätzlich zu den ernährungsphysiologischen Vorteilen ermöglicht die Extrusion individuelle Gestaltung von Form und Größe des GranulatsDie Palette der Arten, die mit Mischfutter gefüttert werden können, wird immer breiter. Pellets mit geringer Dichte oder "niedrig sinkende Pellets"Die Fische sinken langsam ab, so dass die Fische mehr Zeit haben, sie zu fressen, was die Futterverluste verringert und die Futterverwertung verbessert. Diese Technik wird in den skandinavischen Ländern erfolgreich bei Salmoniden und anderen Meeresfischen in schwimmenden Käfigen eingesetzt.
Bei Krustentieren wie Garnelen und Krebsen besteht die größte Herausforderung darin, die Granulatstabilität in Wasserdie für 6 bis 24 Stunden aufrechterhalten werden muss. Durch die Extrusion kann diese Stabilität mit kostengünstigen Bindemitteln erreicht werden, was sie zur kosteneffizientesten Methode zur Erreichung dieser Stabilität macht. eine wirtschaftlichere und effizientere Lösung für diese Art von Futtermitteln.
Tiernahrung
Der Verzehr von Heimtierfutter ist in den letzten zehn Jahren erheblich gestiegen. Die Extrusion verbessert die Verdaulichkeit der Kohlenhydrate und ermöglicht die Kontrolle des Form, Beschaffenheit und Härte des Produkts.
Das Futter kann in Form von Kroketten, Riegeln, Trockenfutter oder speziellen Formen, wie z. B. Sternen, angeboten werden, die sowohl dem Geschmack des Tieres als auch dem des Besitzers entsprechen. Die Präsentation und visuelle Attraktivität sind Schlüsselfaktoren, und die Extrusion bietet die Flexibilität, diese Anforderungen zu erfüllen, ohne die ernährungsphysiologische Qualität zu beeinträchtigen.
Futtermittel für hochleistende Milchkühe
Hochleistende Milchkühe benötigen zusätzliche Proteine, die den Pansen unzersetzt passierenbekannt als "Bypass"-Protein. Die Extrusion ist hierfür ideal: Die intensive Hitze, die über einen kurzen Zeitraum angewendet wird, begünstigt die Bildung von assimilierbaren Bypass-Proteinen, die sich nicht an die Detergens Acid Fibre (D.A.F.) binden können und eine optimale Nährstoffversorgung gewährleisten.
Verarbeitung von Rohstoffen
Die Extrusion wird auch zur Aufbereitung von Rohstoffen vor der Einarbeitung in Mischfuttermittel, hauptsächlich Getreide und Sojabohnen, verwendet.
Extrusion von Getreide
Die Extrusion verbessert die Verdaulichkeit von Getreide, indem die Stärke gelatiniert und die körnige Struktur zerstört wird, was die Nährstoffaufnahme verbessert. Extrudiertes Getreide wird in Futtermitteln für Ferkel, Pferde, Rinder, Fische und Nerze verwendet, insbesondere bei Jungtieren, deren Enzymsystem sich noch entwickelt. Dies führt zu besseres Wachstum, geringere Umstellungsrate und weniger Verdauungsprobleme..
Sojabohnenverarbeitung
Die Extrusion ist unerlässlich, um ganze Sojabohnen oder vollfette High Energy Soybeans herzustellen. Durch diese Behandlung der Sojabohnen werden die pflanzlichen Öle ohne Oxidationsrisiko in die Partikel eingearbeitet, was die Verdaulichkeit und Effizienz des Futters verbessert.
Außerdem werden durch die Extrusion mehr als 90% der antitryptischen Faktoren inaktiviert, Lipasen und Lipoxidasen zerstört und Urease teilweise eliminiert, wodurch die Aminosäuren erhalten bleiben und die Verfügbarkeit der Nährstoffe erhöht wird. Außerdem werden die natürlichen Antioxidantien von Soja, wie Phospholipide und Tocopherole, geschützt, um eine Oxidation während der Lagerung zu verhindern.
Zu den wichtigsten Vorteilen von extrudierten Sojabohnen gehören:
- Erhöhung des Energiegehalts von Futtermitteln
- Verbesserte Pelletierung von Futtermitteln mit hohem Energiegehalt
- Verbesserte Fettverdauung durch Emulgieren von Fetten
- Ausgewogene getreidereiche Rationen durch Linolsäureversorgung
Die Zukunft der Extrusion in der Tierernährung
Die Extrusion in der Tierernährung hat sich in den letzten Jahrzehnten erheblich weiterentwickelt, und ihre Zukunft sieht dank des technologischen und wissenschaftlichen Fortschritts noch vielversprechender aus. Im Folgenden werden die wichtigsten Trends und Entwicklungen beschrieben, die diese Technologie prägen:
- Integration künstlicher Intelligenz
Der Einbau intelligenter Systeme in Extrusionsanlagen ermöglicht eine präzise Steuerung von Variablen wie Temperatur, Feuchtigkeit und Druck. Künstliche Intelligenz (KI) erleichtert die Vorhersage von Ausfällen, die Optimierung von Prozessen und die Anpassung von Futterformeln an die spezifischen Bedürfnisse der einzelnen Tierarten und Wachstumsstadien.
- Extrusion mit hoher Feuchtigkeit für feuchte Lebensmittel
Die Extrusion mit hohem Feuchtigkeitsgehalt gewinnt bei der Herstellung von Nassfutter für Haustiere zunehmend an Bedeutung. Diese Technik verbessert TexturDie Verwendung von Inhaltsstoffen wird optimiert und die Rohstoffoptionen werden erweitert, was die Herstellung von natürlicheren und schmackhafteren Produkten für Tiere ermöglicht.
- Verwendung von alternativen Rohstoffen
Die Industrie ist auf Nachhaltigkeit ausgerichtet, indem sie alternative Rohstoffe und landwirtschaftliche Nebenprodukte verwendet. Durch die Extrusion können diese Zutaten in hochwertige Futtermittel umgewandelt werden, wodurch Abfall und Umweltbelastung reduziert werden.
- Mikroverkapselung für empfindliche Nährstoffe
Die Mikroverkapselung durch Extrusion schützt hitzeempfindliche Nährstoffe wie Probiotika und Omega-3-reiche Öle. Diese Technologie verbessert die Stabilität und die kontrollierte Freisetzung dieser Komponenten und gewährleistet ihre Wirksamkeit in der Tiernahrung.
- Ernährungsanpassung und Präzisionsfütterung
Die Extrusion ist darauf zugeschnitten, maßgeschneiderte Ernährungslösungen zu bieten, die die Nährstoffaufnahme pro Tier optimieren. Dies maximiert das Wachstum, die Gesundheit und die Futtermitteleffizienz und steht gleichzeitig im Einklang mit dem Ernährungstrends in der Viehwirtschaft.
