עקרונות העבודה של אקסטרודרים לתזונת בעלי חיים ומכונות פלטת
איך משתמשים אקסטרודרים לתזונת בעלי חיים בטמפרטורה גבוהה, לחץ וגזירה לצורך בישול באקסטורוזיה
מְעַכְּרֵי מַאֲכִילִים מְבִיאִים לַפְּעֻלָּה שֶׁלָּהֶם עַל־יְדֵי הֲפָכַת חֹמֶר גָּוֹל לְבַשְׁלוֹת תְּלוּיָה בְּשָׁלֹשֶׁת מְדָרִים: חִמּוּם וְדִחְיוּי. כְּשֶׁהַטֶּמְפֵּרָטוּרָה מַגַּעַת בֵּין 120 לְ-150 מַעֲלוֹת צֶלְסִיוּס וְהַלָּחַץ מַגִּיעַ לְכִ-20 עַד 40 בָּאר, מַתְחִיל תְּלוּיָה בְּמַעֲכַד הַמַּאֲכִיל. הַתּוֹסֶפֶת מַתְחִילָה לִרְכּוֹת וְנֶעֱשֵׂית לְדוֹמֶה לַג'ל, בְּעוֹד שֶׁהַחֹמְרִים הַמִּיחָיִים מַפְסִידִים אֶת הַצּוּרָה הַמְּקוֹרִית שֶׁלָּהֶם. זֶה בִּפְעָמִים עוֹשֶׂה אֶת הַמַּאֲכִיל קַל יְתֵר לְהַעֲכָרַת הַבְּהֵמוֹת, כְּשֶׁהַדָּגוֹרִים מַרְאִים שִׁפְרוּן שֶׁל כּוֹאֵב 18 לְ-25 אוֹרְחוֹת בְּהַשְׁוָאָה לַמַּאֲכִיל הָרָגִיל שֶׁאֵינוֹ מְעוּבָּד, לְפִי דָּגוֹרֵי הַמּוֹעֵץ לְמַזּוֹן בָּעוֹלָם (FAO) מֵאֵת 2023. מַה שֶּׁבֶּאֱמֶת מְנַיֵּן אֶת כָּל הַתְּלוּיָה הַזֹּאת הֵם הַמְּבָרְשִׁים הָעֲצוּמִים שֶׁבְּתוֹךְ הַמַּשְׁאוֹנִית שֶׁיּוֹצְרִים חֹם שֶׁל שִׁטּוּף בְּשִׁילוּב עִם אוֹרַח חָמִים. הַסִּדּוּר הַזֶּה אֵינוֹ רַק מְבַשֵּׁל אֶת הַתַּבְשִׁיל בְּיֹצֵר מֻשְׁלָם אֶלָּא גַּם הָרוֹג אֶת הַבַּקְטֵרִיוֹת הַמּוּסְרָפוֹת וְעוֹזֵר לִשְׁמוֹר עַל הַחֹמְרִים הַמְּזוֹנוֹנִים הַמְּשֻׁעָרִים בַּפֵּלֶטִים הַסּוֹפִיִּים שֶׁיּוֹצְאִים בַּצֵּד הַשֵּׁנִי.
תְּפִיסַת הַמְּבָרְשִׁים כּוּפְּלִיִּים וּמְבָרֵשׁ בּוֹדֵד בְּתִפְקוֹד הַמַּאֲכִיל
האקסטרודר דו-ברגאי הפך לכלי המרכזי לייצור תבניות אקו-מזון מורכבות, ומכסה כרגע כ-60% מהשוק. הדבר נובע בעיקר מהעיצוב הייחודי של הברגים המנוגדים שלו, שמשנה לחלוטין את התמונה כשמגיעים לתבניות עם אחוזי שומן גבוהים שמעל 12%, אשר דורשות ערבוב מדויק. איננו פחות חשוב, שמערכות הברג הבודד ממשיכות לשמור על עמדתן בייצור מזון מקובל לבעלי חיים, כאשר שם יעילות בצריכת האנרגיה היא בעלת חשיבות מרכזית. מערכות אלו צורכות בדרך כלל בין 35 ל-50 קילוואט-שעה לטון, בהשוואה לתחום הגבוה יותר של 55 עד 75 קוט"ש לטון הנדרש עבור אקסטרודרים דו-ברגאיים בעיבוד תבניות על בסיס ngũות. מה שמעניין במיוחד הוא עד כמה הטכנולוגיה המודרנית התקדמה אפילו מעבר לכך. דגמים מתקדמים רבים מצוידים במנועי מהירות משתנה, המאפשרים לעובדים לשנות את זמני החזקת החומר מ-15 שניות בלבד ועד 90 שניות, מבלי להפסיק את קו הייצור באמצע התהליך.
איך מכונות פלטת רגילות סומכות על לחיצה ועיצוב תבניות בחום מתון
מפעלי פלטות פועלים בדרך כלל בין 60 ל-85 מעלות צלזיוס, תוך שימוש בתבניות טבעתיות אופקיות כדי לדחוס את החומר המוקדם דרך החריצים הצרים שצייננו קודם לכן. התוצאה מהתהליך הזה של לחיצת תבניות טבעתיות? פלטות צפופות למדי שמשקלן נע בין 600 ל-700 קילוגרם למטר מעוקב, תוך שמירה על רמות רטوبة מתחת ל-12.5 אחוז, מה שמתאים לבעלי חיים יבשתיים באופן כללי. הנה המקום בו הדברים נעשים מעניינים בהשוואה לשיטות אקסטרוזיה. בתהליך הזה לא מתרחשת כל שינוי כימי בפועל. מה שקורה במקום הוא קישוט מכאנלי שמתבצע בעזרת משהו שנקרא פלסטיזציה של ליגנין, כאשר אחוז הרטوبة נותר בנוח בין 18 ל-22 אחוז, על פי סטנדרטים שפורסם על ידי ASABE וערכו בשנת 2022.
אקסטרוזיה לעומת פלטת: הבדלים ברטوبة, טמפרטורה, וזמן מגור
מיצוי מזון מתבצע בטמפרטורה של 120–150 מעלות צלזיוס עם 70–90 מעלות צלזיוס , תוך שימוש במערכות בורג כפול להגנה על 90–120 שניות של עיבוד תרמי מבוקר (קבוצת Wenger, 2023). לעומת זאת, מכונות פלט הופכות את המזון בטמפרטורה של 15–30% לחות עם 10–15% לחות , ומסיימות את תהליך היציקה ב 15–30 שניות . ההבדלים הללו מאפשרים לאקסטרודרים:
- להרוס 86% יותר חומרים אנטינוטריונים כגון מוכי טריפסין
- שיגיע ג'לטיניזציה של עמילן 3.1 פעמים גבוהה יותר ביחס לאגומרים
מאפיינים פיזיים של פלטת אקסטורוזה לעומת פלטות מסורתיות
מאפיין | פלטת אקסטורוזה | פלטות מסורתיות |
---|---|---|
יחס הרחבה | 1.8–2.5:1 | 1.1–1.3:1 |
צפיפות שלל | 350–450 ק"ג/מ"ק | 550–650 ק"ג/מ"ק |
יציבות במים (שעות) | 6–8 | 1–2 |
שיעור התפוררות | <3% לאחר 24 שעות | 8–12% לאחר 24 שעות |
המבנה הפוקעי של האוכל המגולף מגביר את ספיגת המזונות ב 19–27% בבעלי חיים מימיים על ידי קידום חדירת אנזימים.
תכונות שחייה ושיקוע באכילת דגים: כיצד האקסטרוזיה מאפשרת בקרת ציפה
האקסטרודרים מ logeים 5–12 דקות של ציפה באכילים צפים באמצעות הרחבת עמילן מדויקת – בלתי ניתנת להשגה דרך גיבוץ. דוח א Aquaculture של Alltech משנת 2022 מצא כי אכילים מאוקסטרודים מקטינים פסול ב 41% בגידול שימפלי עקב קצב שיקוע מבוקר. גורמים עיקריים כוללים:
- יצירת כיסי אוויר ב 125–140 מעלות צלזיוס טמפרטורות תבנית
- צפיפות ניתנת להתאמה (400–700 ק"ג/מ"ק) באמצעות בקרת רטיבות
יעילות עיבוד ויכולת הרחבה: מתי לבחור אקסטרודר לתערובת גידול או טחנת גיבוץ
תהליכי אקסטרודרים 8–12 טון/שעה אבל צורכים 35–50 קוט"ש/טון , מה שהופך אותם למתאימים לשרשראות מזון אקוויטי נפח גבוה. מפעלי פלט הופכים 3–6 טון/שעה ב 18–25 קוט"ש/טון , מתאימים יותר לתפעול בدواجن ובלויים מתחת ל-10,000 טון/שנה. ניתוח יעילות עלות ה-FAO 2023 ממליץ על אקסטרודרים עבור:
- דיאטות הדורשות שילוב של למעלה מ-20% שומן
- מתקנים שמופעלים מעל 75% ניצול קיבולת
תהליכי המרה של חומרים מזינים ותוצאים של עיכול
ג'ילטיניזציה של עמילן ודנטורציה של חלבונים במזון מופצה
תהליך ההפרשה גורם לשינויים משמעותיים בחומרים המזינים עקב החום הגבוה שנוצר, לעתים קרובות מגיע ליותר מ-70% ג'ילטיניזציה של עמילן בדגנים המשמשים כמזון לבעלי חיים. כשפחמימות מורכבות נפרקות למולקולות גלוקוז פשוטות יותר, נוצרת זמינות גבוהה יותר של אנרגיה לבעלי החיים שצרכו מזונות אלו. במקביל, החלבונים עוברים דנטורציה, מה שמאפשר לאנזימים לפעול בצורה טובה יותר בעת פירוקם במהלך תהליך העיכול. מחקר שפורסם ב-Frontiers in Nutrition בשנת 2021 הראה שמזון מופצה סיפק עיכול חלבונים טוב ב-12 עד 18 אחוזים מאשר חומרים לא מעובדים. ההבדל הזה חשוב במיוחד לבעלי חיים בעלי קיבה פשוטה כמו תרנגולות ובעלי חיים משפחתיים אחרים, שבהם ספיגת חומרים מזינים היא קריטית לצמיחה ולבריאות.
השפעת תהליכי עיבוד על שמירה על ויטמינים ועל גורמים אנטי-מזינים
אקסטרוזיה פוגעת בויטמינים רגישים לחום, במיוחד רמות התיימין יורדות ב-65 עד 75 אחוזים במהלך העיבוד. אך גם כאן יש צד חיובי, שכן תהליך זה מנקה כ-95% מהפקטורים האנטי-ת nutritיביים הקיימים בקמח סויה, וביניהם מוכבי הטריפסין. לפי מחקרים אחרונים שפורסמו ב-ScienceDirect בשנה שעברה, מזונות גלילים שומרים על 15% יותר ויטמינים, שכן הטמפרטורות במהלך הייצור שלהם אינן מגיעות לרמות הגבוהות כמו באקסטרוזיה. הטמפרטורה המרבית ביצור גלילים היא 60–80 מעלות צלזיוס, לעומת 130–150 מעלות בתהליכי אקסטרוזיה. עם זאת, יש לציין שאקסטרוזיה עובדת ממש טוב בהפצה על לקטינים ופיטאטים שנדבקים למינרלים חשובים כמו אבץ וברזל, ופועלים כנגד הhapס שלהם.
השוואת הhapסנית: למה מזונות אקסטרודים תורמים לשיפור hapס המזונות
כשמדברים על עיבוד מזונות, קיים תהליך מעניין המתרחש עם אקסטрузיה. שילוב של המרה של עמילן לג'ל ופתיחה של חלבונים למעשה מגבירה את האנרגיה המטבולית במזונות אלו ב-20 עד 25 אחוז לעומת פלטlets רגילים. מספר בדיקות שנערכו בתנאי אקו-גידול גילו, כי בעת הכנת מזון לשרימפס דרך אקסטрузיה, מתקבלים תוצאות טובות יותר גם כן. יחס יעילות החלבון מגיע לכ-2.8 למוצרים מאוגדים לעומת 2.3 בפלטlets. הסיבה לכך היא ששינוי בתפקוד של עמילן יוצר מבנים מיקרוסקופיים רבים במבנה המזון, מה שממהר את פעולת האנזימים במהלך העיכול. אך הנה נקודה חשובה: בעלי קיבה רבת לא חווים את אותם היתרונות מאחר שהחיידקים במעיים שלהם התאגדו במיוחד כדי להתמודד עם חומרים סיביים בכל מקרה.
יתרונות ייחודיים ליישומים במזון אקו-גידולי ומזון לבעלי חיים
מדוע מקבש אקסטורציית מזון מוביל בייצור מזון לדגים ושרימפס
מַעֲבָרִים מֻחְדָּשִׁים לַאֲכִילַת דָּגִים מְשַׁגְּעִים בְּכָל כָּךְ 95 אָזוֹר מֵהַסְטָרְץ' שֶׁנִּתְפַּחַת כְּשֶׁהֵם מְבַשְּׁלִים בְּחֹמֶר כָּזֶה שֶׁנּוֹסַע מ-140 עַד 160 מַעֲלוֹת צֶלְסִיּוּס. מַה שֶּׁזֶּה עוֹשֶׂה הוּא לִבְרוֹא אֶת הַפֵּלֶט הַצָּף שֶׁצָּפוּי בְּמַעֲמַד הַמַּיִם, וְזֶהוּ מַה שֶּׁדָּגוֹת וְרֶגֶל-קַשְׂתָּנִיִּים שֶׁאוֹכְלִים בְּפָנִים צְרִיכִים. מְגַדְּלֵי טִלַּפְיָה וְעַכְבָּרִים אוֹהֲבִים אֶת אֵלֶּה מִשּׁוּם שֶׁהֵם רוֹאִים אֶת הַבְּהֵמוֹת שֶׁבֶּן אֲכִילָה לַאֲמִתּוֹ. הַבְּרֵרָה הָאֲמִתִּית בָּאָה מֵהַיְכוֹלוּת לְבַקֵּעַ אֵת צִפּוּי הַפֵּלֶט. בְּיוֹתֵר מִכָּל הַפֵּלֶט שֶׁנִּתְפַּחַת תִּצְפֶּה לַעֲטוֹפָה בְּשִׁבְעָה מִיָּמִים בְּתוֹךְ תְּחוּם שֵׁשׁ שָׁעוֹת, בְּהֶשְׁוָאָה לַפֵּלֶט הָרְגוּלַרְיָה שֶׁצּוֹבְעִים בְּתוֹךְ שְׁתֵּים עֶשְׂרֵה דַּקּוֹת מִשֶּׁהִיא נִפְלֶת לַמַּיִם. וּמִדֵּי שִׂיחָה עַל גִּבּוּל הַתְּכָנִים, מְשִׁינֵי הַמַּחֲבֵרִים מְתַקְּדִּים יָפֶה גַּם אֶת הַחֹמֶר הַשְּׁמַנִּי. מִשְׁפָּצוֹת מְנַיְּעוֹת תַּכְלִיתִים שֶׁבָּהֶם שֶׁבְּשִׁבְעָה עֶשְׂרֵה אָזוֹר שְׁמֶן בְּלִי שֶׁהַפֵּלֶט מִתְפָּרֵק, דָּבָר שֶׁהוּא מַמָּשׁ חָשׁוּב לְגַדֵּל מִינֵי דָּגִים בַּשָּׂנִיִּים שֶׁצְּרִיכִים אוֹנֶרְגִּיָּה יְתֵרָה בְּתוֹרַת תְּחוּלַת הַגְּדִילָה שֶׁלָּהֶם.
שימושים של מכונות פלטlets במזונות לתרנגולות, חזירים ובעלי קיבה רב תאית
מכונות פלטת פועלות בצורה מצוינת בהאכלה של בעלי חיים ביבשה, במיוחד כשמטפלים בחומרים עתירי סיבים גסים המכילים כ-30 עד 40 אחוז סיבים גסים. המכונות פועלות בצורה הטובה ביותר כאשר אחוז הרטיבות בחומר הוא כ-12 עד 15 אחוז. מחקרים עדכניים משנת 2024 שנערכו על מזון לתוך משקחouro הציגו תוצאות מעניינות. כאשר תרנגולות הוזנו בפלטת במקום טרף גס, קצב המרה של המזון עלה ב-9 אחוז. אצל חזירים, השיפור היה כ-6 אחוז לעומת צורות מזון מסורתיות. מה שעושה את תהליך הפליטה לאפקטיבי כל כך הוא טווח הטמפרטורות בתהליך, בדרך כלל בין 60 ל-80 מעלות צלזיוס. רמת החום הזו שומרת על תוספים חשובים כמו אנזימי פיטאז' שלמים, וכן מקטינה את כמות החיידקים המזיקים. לכן רבים מהחקלאים מוצאים את תהליך הפליטה כיעיל כלכלית וגם מועילה מעשית לבעלי חיים שמערכת העיכול שלהם אינה מורכבת כמו של אחרים.
מקרה בדיקה: אכילת טרף צפה מול טרף שקיע בפלטת טילפיה
במחקר שנמשך 12 שבועות ומעורבים בו דגי טילפיה, גילו החוקרים כי השימוש במזון מגולף תרם להגברת משקל באופן משמעותי, כ-23 אחוזים, בהשוואת המשקל הסופי של 1,450 גרם לעומת 1,178 גרם בלבד לדגים שקיבלו גלילים רגילים. בנוסף, ירידת יחס המרת המזון הייתה כמעט 18 אחוזים, מ-1.7 ל-1.4. מה שעושה את זה כל כך מעניין הוא העובדה שהת технологיית הגילוף מאפשרת לחקלאים להתאים את הפקיעות של הגלילים כדי להשיג ספיגת מזון טובה יותר. זה חשוב במיוחד מכיוון שלטילפיה יש מעי קצר יחסית, בערך ארבע פעמים אורך הגוף שלהם. ויש גם יתרון נוסף – איכות המים השתפרה באופן ניכר במהלך הניסויים. רמות האמון נמדדו ב-27 אחוזים מתחת לרמה הרגילה, כנראה בגלל שההaoa של המזון הייתה פחותה יותר. שיפור כזה יכול להוות הבדל משמעותי בפעולה אקו-כלכליות, בהן שיקום תחזוקת מים נקיים היא תמיד אתגר.
שיקולים בבחירת עלות, תחזוקה וטכנולוגיה
השקעה ראשונית וتكסיפ תפעול: אקסטרודר מול טחנת פלט
ההשקעה הראשונית באקסטרודרים למזון היא בדרך כלל גבוהה ב-60 עד אולי אפילו 100 אחוזים לעומת טחנות פלט רגילות. טחנת פלט פשוטה עשויה להתחיל בכ-20,000 דולר, אך האקסטרודרים דו-ברגים? הם יכולים בקלות לעבור את סכום ה-150,000 דולר. עם זאת, בהסתכלות כוללת, האקסטרודרים נוטים להיות משתלמים כלכלית לאורך זמן עבור פעולות בקנה מידה גדול. счет החשמל יורד בכ-30 עד 50 אחוזים לאיטון מעובד, וכן הם מטפלים במגוון רחב של מרכיבים שונים ללא קושי גדול. עבורעסקים העוסקים בעובדות נפח גדול מדי יום, יעילות כזו נוטה להשתלם עם הזמן, למרות המחיר הראשי הגבוה יותר.
דרישות תחזוקה ואורך חיים של רכיבים
כשמדובר במפעלי פלט, בדרך כלל יש צורך בעבודות שירות רק 3 עד 5 פעמים בשנה, לדוגמה כדי להחליף תבניות או להתאים את הגלילים, מה שעושה את תחזוקתם פשוטה למדי בהשוואה לציוד אחר. לעומת זאת, במוצרי הוצאה (אקסטרודרים), על המפעילים לבדוק את אלמנטי הבורג והשילובים החודשיים, במיוחד אם הם מריצים חומרים קשורים כמו קמח דג דרך המערכת. ראינו מבדיקה של עלויות כוללות לאורך זמן, שחלקים במוצרי הוצאה נוטים להתבלה במהירות גדולה בשני עד שלושה פעמים בהשוואה למה שקורה עם רכיבי מפעל פלט, כל עוד כל שאר הגורמים נותרים זהים. ההבדל הזה מצטבר לאורך זמן לכל אחד שמריץ את המכונות האלה בקביעות.
בחירת הטכנולוגיה הנכונה על פי סוג המאכל וגודל הפעולה
-
מוצקים excel עבור:
- אקו-מזון שדורש בועיות מבוקרת
- תבניות עם אחוז שומן גבוה (>12% תכולת שומן)
- מפעלים שעובדים מעל 5 טון לשעה
-
מפעלי פלט מתאים ל-
- מאכל עוף וחזיר עם תבניות פשוטות
- مزונות שמייצרות פחות מ-2 טון ליום
- מתקנים עם צוות טכני מצומצם
יצרנים קטנים יעדיפו מפעלי פלטת בשל פשטותם ומחירם הנמוך, בעוד יצרנים מובנים של מזון לבעלי חיים שמעבדים מעל 50,000 טון בשנה יקבלו תשואה טובה יותר על ההשקעה באמצעות גמישות וביצועי מקשה.
שאלות נפוצות
מהן ההבדלים העיקריים בין מקשה למזון לבין מפעלי פלטת?
מקשה למזון משתמשים בטמפרטורה ובלחץ גבוהים, בעוד מפעלי הפלטת מסתמכים על לחיצה וחום מתון. מקשה יכולים לג'לטינס את השומן ולה денָטור את החלבון, מה שעושה את המזון לעיכול קל יותר; מפעלי פלטת מרכזים בעיקר על קישוט מכאנלי ללא שינויים כימיים.
איך מקשה תורמות לספיגת מזונות במזון לחיות מים?
תהליך ההמקשה מקדם היווצרות כיסי אוויר ויוצר פלטת נקבובית שמשפרת את ספיגת המזונות, מה שמועיל למינים אקוויטיים על ידי חדירת אנזימים טובה יותר.
מדוע מזון ממקשה נמכר לעתים קרובות באקו-גידול?
מזונות מופלטים נפוצים יותר מאחר שהם מספקים איזון מבוקר שחיוני לדגים וסרטנים הניזונים מהפינה. הם גם יכולים לכלול אחוז שומן גבוה יותר מבלי לפגוע במבנה הפסולת.
איזו טכנולוגיה לעיבוד מזון מתאימה לייצור בקטן?
מטענים לפסולת הם המאצ'INES המועדפים לייצור בקטן בשל פשטותם ועלויות הנמוכות. הם פועלים היטב עם תבניות פשוטות הדרושות לעופות ולחזירים.
תוכן העניינים
- עקרונות העבודה של אקסטרודרים לתזונת בעלי חיים ומכונות פלטת
- אקסטרוזיה לעומת פלטת: הבדלים ברטوبة, טמפרטורה, וזמן מגור
- מאפיינים פיזיים של פלטת אקסטורוזה לעומת פלטות מסורתיות
- תכונות שחייה ושיקוע באכילת דגים: כיצד האקסטרוזיה מאפשרת בקרת ציפה
- יעילות עיבוד ויכולת הרחבה: מתי לבחור אקסטרודר לתערובת גידול או טחנת גיבוץ
- תהליכי המרה של חומרים מזינים ותוצאים של עיכול
- יתרונות ייחודיים ליישומים במזון אקו-גידולי ומזון לבעלי חיים
- שיקולים בבחירת עלות, תחזוקה וטכנולוגיה
- שאלות נפוצות