L'estrusione di mangimi si è affermata come una delle tecnologie più efficienti e diffuse per la produzione di mangimi di alta qualità.
Questo processo non solo migliora la digeribilità e il valore nutrizionalema ottimizza anche il struttura, appetibilità y stabilità di alimenti per animali domestici, pollame, pesce e bestiame.
Di conseguenza, l'estrusione contribuisce direttamente alla salute e alle prestazioni produttive degli animali.
Il processo di estrusione passo dopo passo
Il processo di estrusione dei mangimi può essere suddiviso in quattro fasi principali:
1. Cibo
L'estrusore deve essere costantemente alimentato mediante dosatori volumetrici o piccoli serbatoi. Ciò garantisce un flusso continuo di ingredienti.
2. Condizionamento
Il prodotto deve essere precondizionato per bagnarlo e plastificarlo prima di entrare nell'estrusore. A tal fine, si aggiungono da 2% a 4% di vapore, a seconda della quantità di prodotto da trattare.
3. Estrusione
Nell'alimentazione animale sono utilizzati principalmente estrusori macchine monomandrino, in quanto più economiche ed efficienti dal punto di vista energetico.
All'interno dell'estrusore, il processo è suddiviso in tre fasi:
(a) Sezione di ingresso
Una vite senza fine fa avanzare gli ingredienti, mescolandoli e comprimendoli progressivamente.
(b) Cottura a caldo e a pressione
Il fuso si restringe lungo la canna, provocando una maggiore pressione interna sull'impasto. Questo attrito aumenta la temperatura dell'impasto, cuocendolo in modo uniforme.
La temperatura viene aumentata in due modi: per attrito o combinando l'attrito con un calore aggiuntivo, riscaldando il cilindro dell'estrusore o iniettando direttamente vapore.
c) Modanatura ed espansione
All'uscita dalla matrice, il materiale passa da un ambiente ad alta pressione alla pressione atmosferica. Ciò comporta un'espansione istantanea e una parziale evaporazione dell'acqua. Il risultato è un prodotto più voluminoso e arioso, soprattutto se contiene alti livelli di amido.
La forma e la consistenza finale dipendono da fattori quali la progettazione dello stampo, la temperatura e la pressione interne, l'umidità e il tempo di permanenza, nonché le forze di taglio.
Infine, una taglierina rotante taglia il prodotto nella dimensione desiderata.
4. Essiccazione e raffreddamento
Questa fase varia a seconda del tipo di estrusione:
- Estrusione a umido (umidità < 18%): richiede l'essiccazione e il raffreddamento.
- Estrusione a secco (umidità > 18%): solo per il raffreddamento.
L'umidità finale dovrebbe essere compresa tra 2% e 10%a seconda della loro destinazione (mangime sfuso, sacchi o sacchetti).
Vantaggi dell'estrusione nei mangimi per animali
L'estrusione offre vantaggi sia dal punto di vista nutrizionale che della tecnologia di produzione.
Benefici nutrizionali
- Maggiore digeribilità
Durante l'espansione degli alimenti, le pareti cellulari si rompono, rendendo i nutrienti più accessibili alla digestione. Questo processo facilita in particolare il rilascio dei grassi nei semi oleosi, migliorandone l'utilizzo nutrizionale e la digeribilità dei prodotti.
- Gelatinizzazione dell'amido
L'amido si gelatinizza durante la cottura, che ne aumenta la digeribilità facilitando l'attacco enzimatico alle catene di amilosio e amilopectina. Si verificano anche cambiamenti nelle proprietà fisico-chimiche delle materie prime, come la densità, l'igroscopicità e altre caratteristiche.
- Diminuzione della solubilità delle proteine
Quando le proteine diminuiscono la loro solubilitàsono meno degradati dalla flora del rumine nei ruminanti. Ciò è particolarmente importante nell'alimentazione delle vacche da latte.
- Inattivazione dei fattori antinutrizionali
La cottura può inattivare i fattori antinutrizionali termolabili come gli inibitori della tripsina, il gossipolo, i glucosinolati o le aflatossine. Inoltre, gli enzimi indesiderati come le lipasi e le lipossidasi vengono distrutti, migliorando la qualità e la sicurezza degli alimenti.
- Miglioramento della palatabilità
Alcuni odori o sapori sgradevoli vengono eliminati.
- Sterilizzazione
Gli organismi nocivi come la salmonella vengono distrutti. Anche le tossine formate dall'attività batterica o fungina vengono distrutte a livelli accettabili.
Vantaggi tecnologici
- Ampia varietà di forme: Il prodotto finito può avere qualsiasi forma desiderata, come cilindri, stelle, anelli o altre forme.
- Giusta proporzione di ingredienti: Il prodotto finale contiene tutti gli ingredienti della formula nella giusta proporzione, come nella granulazione.
- Aumento dell'assunzione di grassi: Le formulazioni consentono un aumento significativo dell'aggiunta di grassi rispetto alla pellettizzazione.
- Maggiore durata di vita: Grazie all'alta temperatura del processo, il livello microbiologico del prodotto finale diminuisce in modo significativo, prolungandone la durata di conservazione, a condizione che sia insilato correttamente.
Svantaggi dell'estrusione nell'alimentazione animale
Sebbene sia un processo molto vantaggioso, presenta anche dei limiti:
- Elevati costi di investimento nei macchinari.
- Elevato consumo energetico durante l'operazione.
- Costi di manutenzione significativo.
- Degradazione parziale di vitamine e additivi sensibile al calore.
- Rischio di surriscaldamentocon perdita di valore nutrizionale.
- Richiede personale con formazione tecnica specializzata.
Applicazioni dell'estrusione nei mangimi per animali
L'estrusione è attualmente utilizzata per lavorare un'ampia varietà di alimenti per animali, tra cui pesci, crostacei, animali domestici, vacche da latte e materie prime come cereali e soia. Ogni applicazione sfrutta i vantaggi del processo, come ad esempio migliore digeribilità, stabilità e forma controllata dei granuli.
Mangimi per pesci e crostacei
L'alimentazione di pesci e crostacei ha rappresentato storicamente una sfida a causa della loro esigenze fisiologiche specifiche e che i mangimi rappresentano tra 60% e 80% del costo totale di produzione.
Negli ultimi 20 anni, l'efficienza alimentare è migliorata in modo significativo: un tempo richiedeva 2,5 kg di mangime per produrre 1 kg di pescementre ora sono necessari solo i seguenti elementi 1,8 kgmantenendo lo stesso costo. Questo risultato è ottenuto grazie a diete estruse che ottimizzano la digeribilità di proteine e lipidi, compensando i limiti dei carboidrati a catena lunga.
Oltre ai benefici nutrizionali, l'estrusione consente di personalizzazione della forma e delle dimensioni dei granuliLa gamma di specie che possono essere alimentate con mangimi composti si sta ampliando. I pellet a bassa densità o "pellet a basso affondamento"I pesci affondano lentamente, dando ai pesci più tempo per consumarli, riducendo le perdite di mangime e migliorando il tasso di conversione del mangime. Questa tecnica viene applicata con successo ai salmonidi e ad altri pesci marini in gabbie galleggianti nei Paesi scandinavi.
Per i crostacei, come gamberi e gamberetti, la sfida principale è rappresentata dal stabilità del granulo in acquache deve essere mantenuta per 6-24 ore. L'estrusione consente di ottenere questa stabilità utilizzando leganti a basso costo, il che la rende il metodo più economico per ottenere questa stabilità. soluzione più economica ed efficiente per questo tipo di alimentazione.
Cibo per animali
Il consumo di alimenti per animali domestici è aumentato in modo significativo nell'ultimo decennio. L'estrusione migliora la digeribilità dei carboidrati e permette di controllare la forma, consistenza e durezza del prodotto.
I mangimi possono essere presentati sotto forma di crocchette, barrette, mangimi reidratabili o forme speciali come le stelle, adatte sia all'animale che ai gusti del proprietario. Il presentazione e appeal visivo L'estrusione offre la flessibilità necessaria per soddisfare questi requisiti senza compromettere la qualità nutrizionale.
Mangimi per vacche da latte ad alta produzione
Le vacche da latte ad alta produzione richiedono proteine supplementari che passano attraverso il rumine senza essere degradatenote come proteine "bypass". L'estrusione è ideale per questo: il calore intenso applicato per un breve periodo di tempo favorisce la formazione di proteine bypass assimilabili, impedendo loro di legarsi alla fibra acido detergente (D.A.F.) e garantendo un apporto nutrizionale ottimale.
Lavorazione delle materie prime
L'estrusione viene utilizzata anche per preparare le materie prime prima dell'incorporazione nei mangimi composti, soprattutto cereali e soia.
Estrusione di cereali
L'estrusione migliora la digeribilità dei cereali gelatinizzando l'amido e distruggendo la struttura granulare, il che migliora l'assorbimento dei nutrienti. I cereali estrusi sono utilizzati nei mangimi per suinetti, cavalli, bovini, pesci e visoni, soprattutto negli animali giovani con sistemi enzimatici ancora in via di sviluppo. In questo modo si ottiene una crescita migliore, un tasso di conversione più basso e una riduzione delle patologie dell'apparato digerente..
Estrusione di soia
L'estrusione è essenziale per produrre semi di soia interi o semi di soia ad alto contenuto energetico. Trattando la soia in questo modo, gli oli vegetali vengono incorporati nelle particelle senza rischio di ossidazione, migliorando la digeribilità e l'efficienza del mangime.
Inoltre, l'estrusione inattiva più di 90% di fattori antitritici, distrugge le lipasi e le lipossidasi ed elimina parzialmente l'ureasi, preservando gli aminoacidi e aumentando la disponibilità dei nutrienti. Inoltre, protegge gli antiossidanti naturali della soia, come i fosfolipidi e i tocoferoli, impedendo l'ossidazione durante la conservazione.
I principali vantaggi della soia estrusa includono:
- Aumentare il contenuto energetico dei mangimi
- Miglioramento della pellettizzazione nei mangimi ad alta energia
- Migliora la digestione dei grassi emulsionandoli.
- Razioni equilibrate ricche di cereali grazie all'apporto di acido linoleico
Il futuro dell'estrusione nell'alimentazione animale
L'estrusione nei mangimi si è evoluta in modo significativo negli ultimi decenni e il suo futuro sembra ancora più promettente grazie ai progressi tecnologici e scientifici. Di seguito sono riportate le principali tendenze e gli sviluppi che stanno caratterizzando questa tecnologia:
- Integrazione dell'intelligenza artificiale
L'incorporazione di sistemi intelligenti nelle linee di estrusione consente un controllo preciso di variabili quali temperatura, umidità e pressione. L'intelligenza artificiale (AI) facilita la previsione degli insuccessi, l'ottimizzazione dei processi e la personalizzazione delle formule alimentari in base alle esigenze specifiche di ciascuna specie e fase di crescita.
- Estrusione ad alta umidità per alimenti umidi
L'estrusione ad alto contenuto di umidità sta acquisendo importanza nella produzione di alimenti umidi per animali domestici. Questo la tecnica migliora la consistenzaL'uso degli ingredienti è ottimizzato e le opzioni di materie prime sono ampliate, consentendo la creazione di prodotti più naturali e appetibili per gli animali.
- Utilizzo di materie prime alternative
L'industria è orientata alla sostenibilità attraverso l'uso di materie prime alternative e sottoprodotti agricoli. L'estrusione consente di trasformare questi ingredienti in mangimi di alta qualità, riducendo gli sprechi e l'impatto ambientale.
- Microincapsulazione per nutrienti sensibili
La microincapsulazione per estrusione protegge le sostanze nutritive sensibili al calore, come i probiotici e gli oli ricchi di omega-3. Questa tecnologia migliora la stabilità e il rilascio controllato di questi componenti, garantendone l'efficacia nella dieta animale.
- Personalizzazione nutrizionale e alimentazione di precisione
L'estrusione è studiata per fornire soluzioni nutrizionali personalizzate, ottimizzando l'apporto di nutrienti per ogni animale. In questo modo si massimizza la crescita, la salute e l'efficienza dei mangimi, allineandosi al contempo con la tendenze alimentari nell'allevamento di bestiame.
