W czym polega różnica między wyciskarkami paszowymi a zwykłymi maszynami do granulowania?

Zasady działania wyciskarek paszowych i maszyn do granulowania

W jaki sposób wyciskarki paszowe wykorzystują wysoką temperaturę, ciśnienie i ścinanie do gotowania ekstruzyjnego

Wciągarki paszowe działają jak magia, przekształcając surowce w trzyetapowym procesie ogrzewania i prasowania. Kiedy temperatura osiągnie wartość od 120 do 150 stopni Celsjusza, a ciśnienie wyniesie około 20 do 40 barów, zachodzi ciekawe zjawisko w składnikach paszy. Skrobia zaczyna mięknąć i stawać się żelowa, podczas gdy białka tracą swoją pierwotną strukturę. Rzeczywiście, dzięki temu pasza staje się znacznie łatwiejsza do strawienia dla zwierząt, a badania wykazują poprawę o około 18 do 25 procent w porównaniu z tradycyjną, nienagrzewaną paszą, jak podaje FAO w raportach z 2023 roku. Napędzającym tym całym procesem są właśnie potężne śruby znajdujące się wewnątrz maszyny, które generują ciepło tarcia w połączeniu z wstrzykiwaną parą. Taka konfiguracja nie tylko dokładnie gotuje mieszaninę, ale również eliminuje niepożądane bakterie i pomaga zatrzymać wartościowe składniki odżywcze w końcowych granulkach, które wychodzą z drugiej strony.

Rola systemów dwuśrubowych i jednośrubowych w ekstruzji paszy

Współosiowy walcowy ekstruder ślimakowy stał się podstawowym urządzeniem do wytwarzania złożonych produktów paszowych dla akwakultury, zdobywając około 60% rynku w ostatnich czasach. Ma to miejsce przede wszystkim dzięki konstrukcji ślimaków z wirującymi w przeciwnych kierunkach, co naprawdę robi różnicę przy mieszaniu formuł o wysokiej zawartości tłuszczu powyżej 12%. Tymczasem systemy z jednym ślimakiem nadal utrzymują się na rynku zwykłych pasz dla zwierząt gospodarskich, gdzie najważniejsza jest efektywność energetyczna. Zwykle zużywają od 35 do 50 kilowatogodzin na tonę w porównaniu do wyższego zakresu 55 do 75 kWh/tonę potrzebnego dla ekstruderów dwuślimakowych podczas przetwarzania pasz opartych na zbóż. Co ciekawe, technologia nowoczesna poszła dalej. Wiele nowych modeli wyposażonych jest w napędy o zmiennej prędkości, pozwalając operatorom dostosować czasy retencji materiału od zaledwie 15 sekund aż do 90 sekund bez zatrzymywania linii produkcyjnej w trakcie procesu.

Jak zwykłe maszyny do wytwarzania pelletów polegają na kompresji i formowaniu matryc przy umiarkowanej temperaturze

Młyny pelletowe zazwyczaj pracują w temperaturze od około 60 do 85 stopni Celsjusza, wykorzystując te poziome matryce pierścieniowe do przeciskania wstępnie przygotowanego materiału przez wymienione wcześniej otwory stożkowe. Rezultatem procesu kompresji matrycą pierścieniową są dość gęste pellety o wadze oscylującej w granicach od 600 do 700 kilogramów na metr sześcienny, przy jednoczesnym utrzymywaniu wilgotności na poziomie poniżej 12,5 procenta, co w przypadku zwierząt lądowych sprawdza się generalnie dobrze. A teraz to, co czyni ten proces szczególnie interesującym w porównaniu z metodami ekstruzji. W tym procesie nie zachodzi żadna rzeczywista zmiana chemiczna. Zamiast tego zachodzi wiązanie mechaniczne, które umożliwia coś zwanego plastycznością ligniny, gdy zawartość wilgoci mieści się wygodnie pomiędzy 18 a 22 procentami, zgodnie ze standardami ASABE, które zostały zaktualizowane przez specjalistów w 2022 roku.

Ekstruzja a aglomeracja: Różnice w wilgotności, temperaturze i czasie przebywania

Wyciskarki pracują w temperaturze 120–150°C z 15–30% wilgotności , wykorzystując układy dwuślimakowe do zapewnienia 90–120 sekund precyzyjnie kontrolowanego przetwarzania termicznego (Wenger Group 2023). Natomiast prasy kulujące kompresują paszę przy 70–90°C z 10–15% wilgotności , finalizując formowanie w ciągu 15–30 sekund . Różnice te pozwalają wyciskarkom na:

• Niszczenie 86% więcej antyodżywców takich jak inhibitory tripsyny
• Osiągnąć 3,1-krotnie wyższa żelowanie skrobi w porównaniu do granulowania

Właściwości fizyczne granulatów ekstrudowanych w porównaniu z tradycyjnymi granulatami

Cechy	Granulaty ekstrudowane	Granulaty tradycyjne
Współczynnik rozszerzenia	1,8–2,5:1	1,1–1,3:1
Gęstość objętościowa	350–450 kg/m³	550–650 kg/m³
Stabilność w wodzie (godziny)	6–8	1–2
Wskaźnik rozpadania się	<3% po 24 godzinach	8–12% po 24 godzinach

Porażysta struktura paszy ekstrudowanej poprawia wchłanianie składników odżywczych o 19–27% u gatunków wodnych ułatwiając przenikanie enzymów.

Właściwości pływające i tonące w paszach dla zwierząt wodnych: Jak ekstruzja umożliwia kontrolę pływalności

Ekstrudery osiągają 5–12 minut zapewniającej pływalność w paszach pływających dzięki precyzyjnemu rozszerzaniu skrobi – nieosiągalnemu poprzez granulowanie. Zgodnie z raportem Alltech Aquaculture z 2022 roku, pasze ekstrudowane zmniejszają straty o 41% w hodowli krewetek dzięki kontrolowanym tempom opadania. Kluczowe czynniki to:

• Tworzenie się kieszonki powietrznej przy 125–140°C temperaturze matrycy
• Regulowalna gęstość (400–700 kg/m³) poprzez kontrolę wilgotności

Efektywność i skalowalność procesu: Kiedy wybrać ekstruder czy młyn do granulowania pasz

Ekstrudery przetwarzają 8–12 ton/godz. ale zużywają 35–50 kWh/tonę , co czyni je odpowiednimi dla linii pasz aqua o dużej produkcji. Prasy kulowe produkują 3–6 ton/godz. w 18–25 kWh/tonę , lepiej nadając się do hodowli drobiu i świń o rocznej produkcji poniżej 10 000 ton/rocznie. Zgodnie z analizą skuteczności kosztowej FAO z 2023 roku, ekstrudery zaleca się do:

• Diety wymagające ponad 20% zawartości lipidów
• Obiekty funkcjonujące powyżej 75% wykorzystania mocy produkcyjnej

Transformacja składników odżywczych i wyniki trawienia

Żelatynizacja skrobi i denaturacja białek w paszach ekstrudowanych

Proces wytłaczania powoduje istotne zmiany składników odżywczych ze względu na wysoką temperaturę, która często przekracza 70% żelowania skrobi w zbożach stosowanych w paszach dla zwierząt. Gdy złożone węglowodany rozkładają się na prostsze cząsteczki glukozy, staje się dostępna większa ilość energii dla zwierząt spożywających te pasze. W tym samym czasie białka ulegają denaturacji, co oznacza, że enzymy mogą lepiej działać podczas ich rozkładania w trakcie trawienia. Badania opublikowane w 2021 roku na stronie Frontiers in Nutrition wykazały, że pasze wytłoczone charakteryzowały się o 12–18 procent lepszym trawieniem białka niż materiały niesprawdzone. Różnica ta ma szczególne znaczenie dla zwierząt o prostym przewodzie pokarmowym, takich jak kury i inne ptaki, u których prawidłowe wchłanianie składników odżywczych ma kluczowe znaczenie dla wzrostu i zdrowia.

Wpływ przetwarzania na utrzymanie witamin oraz czynniki antyodżywcze

Ekstruzja z pewnością negatywnie wpływa na witaminy wrażliwe na ciepło, zwłaszcza poziom tiaminy spada o 65 do 75 procent podczas przetwarzania. Ale jest też pewna zaleta, ponieważ ta metoda eliminuje około 95% niepożądanych czynników antyodżywczych obecnych w mączce sojowej, w tym inhibitory trypsyny. Zgodnie z niektórymi nowymi badaniami opublikowanymi przez ScienceDirect w zeszłym roku, pasze granulowane zachowują około 15% więcej witamin, ponieważ nie osiągają tak wysokich temperatur podczas produkcji. Maksymalne temperatury dla granulatu utrzymują się na poziomie około 60–80 stopni Celsjusza w porównaniu do znacznie wyższych, czyli 130–150 stopni w procesach ekstruzji. Warto jednak zaznaczyć, że ekstruzja działa bardzo skutecznie, jeśli chodzi o usuwanie lektyn i fitanów, które mają tendencję do łączenia się z ważnymi mineralami, takimi jak cynk i żelazo, uniemożliwiając ich wchłanianie.

Porównawcza trawność: Dlaczego pasze ekstrudowane często poprawiają wchłanianie składników odżywczych

Gdy mówimy o przetwarzaniu pasz, interesująca rzecz dzieje się podczas ekstruzji. Kombinacja skrobi zmieniającej się w żel oraz białek zaczynających się rozpraszać faktycznie zwiększa przyswajalną energię w tych paszach o około 20 do 25 procent w porównaniu do zwykłych peletów. Niektóre testy przeprowadzone w warunkach akwakultury wykazały, że przy produkcji paszy dla krewetek metodą ekstruzji również uzyskuje się lepsze wyniki. Współczynniki efektywności białkowej osiągają około 2,8 dla produktów ekstrudowanych, podczas gdy pelety docierają jedynie do 2,3. Dzieje się tak, ponieważ sposób modyfikacji skrobi tworzy mnóstwo drobnych porów w strukturze paszy, co sprawia, że enzymy pracują szybciej podczas trawienia. Ale istnieje tutaj ważny aspekt: zwierzęta przeżuwające nie cieszą się tym samym rodzajem korzyści, ponieważ ich mikroflora jelitowa wyewoluowała specjalnie, by radzić sobie z materiałami włóknistymi.

Zalety Specyficzne dla Zastosowań w Paszach dla Zwierząt Wodnych i Żywieniu Zwierząt Gospodarskich

Dlaczego Ekstrudery do Paszy Udominowały w Produkcji Paszy dla Ryb i Krewetek

Nowoczesne ekstrudery do pasz mogą osiągać ponad 95-procentową żelowanie skrobi poprzez gotowanie w bardzo wysokiej temperaturze, około 140 do 160 stopni Celsjusza. Efektem tego procesu są pływające granulaty, które utrzymują się na powierzchni wody – dokładnie takie, jakich potrzebują ryby i skorupiaki odżywiające się na powierzchni. Hodowcy tyliapii i krewetek szczególnie je lubią, ponieważ mogą obserwować, jak ich zwierzęta rzeczywiście się odżywiają. Prawdziwą zaletą jest możliwość kontrolowania gęstości granulatów. Większość ekstrudowanych pasz utrzymuje się na powierzchni w około ośmiu przypadkach na dziesięć w ciągu sześciogodzinnego okresu, podczas gdy tradycyjne granulaty opadają na dno w zaledwie dwanaście minut po trafieniu do wody. Co do elastyczności recepturowej, maszyny z napędem dwuślimakowym świetnie radzą sobie również z tłustymi składnikami. Niektóre instalacje wykorzystują receptury zawierające aż osiemnaście procent tłuszczu, bez naruszania struktury granulatu – co jest absolutnie konieczne przy hodowli gatunków ryb drapieżnych, które wymagają większego dostarczania energii na протягu całego cyklu wzrostowego.

Zastosowanie maszyn do wytwarzania pelletów w paszach dla drobiu, trzody chlewnej i przeżuwaczy

Maszyny do produkcji peletów bardzo dobrze sprawdzają się w żywieniu zwierząt lądowych, zwłaszcza przy składnikach o wysokiej zawartości błonnika, zawierających około 30 do 40 procent surowej zawartości błonnika. Te maszyny działają najlepiej, gdy materiał ma wilgotność około 12 do 15 procent. Niedawne badania z 2024 roku dotyczące paszy dla zwierząt gospodarskich wykazały interesujące wyniki. Gdy kury były karmione peletami zamiast paszą mieszaną, ich współczynnik konwersji paszy wzrósł o niemal 9 procent. Dla świń poprawa wyniosła około 6 procent w porównaniu do tradycyjnych form paszy. Skuteczność peletowania wynika z zakresu temperatury podczas procesu, zazwyczaj między 60 a 80 stopniami Celsjusza. Taki poziom temperatury utrzymuje ważne dodatki, takie jak enzymy fitazy, w całości, jednocześnie zmniejszając liczbę szkodliwych bakterii. Dlatego wiele farmerów uważa peletowanie za ekonomicznie opłacalne i praktycznie korzystne dla zwierząt, których układ trawienny nie jest tak skomplikowany jak u innych.

Studium przypadku: pasza ekstrudowana pływająca kontra pasza peletowana tonąca w hodowli tilapii

W 12-tygodniowym badaniu z udziałem ryb tilapii, naukowcy stwierdzili, że zastosowanie paszy ekstrudowanej znacząco zwiększyło przyrosty masy ciała, około 23 procent, porównując końcowe wagi 1450 gramów wobec zaledwie 1178 gramów u ryb karmionych tradycyjnymi peletami. Ponadto, współczynnik wykorzystania paszy (FCR) zmniejszył się o prawie 18 procent, z poziomu 1,7 do 1,4. Co czyni te wyniki szczególnie interesującymi, to fakt, że technologia ekstruzji umożliwia hodowcom dostosowanie porowatości peletów w celu lepszego wchłaniania składników odżywczych. Ma to ogromne znaczenie, ponieważ tilapie mają stosunkowo krótki przewód pokarmowy, około czterokrotnie krótszy niż długość ich ciała. Dodatkowo zaobserwowano kolejną korzyść – jakość wody znacząco się poprawiła podczas tych prób. Poziom amoniaku był o 27 procent niższy niż normalnie, prawdopodobnie z powodu mniejszych strat paszy. Tego rodzaju poprawa może znacząco wpłynąć na efektywność operacji akwakulturowych, gdzie utrzymanie czystych warunków wodnych stanowi zawsze ogromne wyzwanie.

Kwestie związane z kosztami, utrzymaniem i wyborem technologii

Koszt początkowy i koszty eksploatacji: ekstruder kontra młyn peletowy

Początkowy koszt ekstruderów do paszy jest zazwyczaj o około 60 do nawet 100 procent wyższy niż typowe koszty maszyn do wytwarzania pelet. Prosty młyn peletowy może zaczynać się od około dwudziestu tysięcy dolarów, ale te dwuśmigłowe ekstrudery? Mogą bez trudu przekroczyć kwotę stu pięćdziesięciu tysięcy dolarów. Niemniej jednak, patrząc na całość, te ekstrudery mają sens finansowy w dłuższej perspektywie czasu dla operacji prowadzonych na dużą skalę. Rachunek za energię elektryczną spada o mniej więcej trzydzieści do pięćdziesięciu procent na tonę przetworzoną, a także radzą sobie ze wszystkimi rodzajami składników bez większych problemów. Dla firm zajmujących się dużymi wolumenami produkcji z dnia na dzień, tego rodzaju efektywność często się opłaca, mimo wyższych kosztów początkowych.

Wymagania utrzymaniowe i trwałość komponentów

Zwykle serwisowanie pras do peletów wymaga jedynie 3 do 5 wizyt rocznie, na przykład w celu wymiany matryc czy regulacji walców, co czyni konserwację stosunkowo prostą w porównaniu z innym sprzętem. Natomiast w przypadku ekstruderów operatorzy muszą sprawdzać elementy śruby i wkłady cylindra co miesiąc, zwłaszcza jeśli przez system przetacza się ścierne materiały, takie jak mączka rybna. Na podstawie analizy ogólnych kosztów w czasie zauważyliśmy, że części ekstruderów ulegają zużyciu nawet dwa do trzech razy szybciej niż komponenty pras do peletów, przy pozostałych tych samych warunkach. Taka różnica naprawdę się sumuje w dłuższej perspektywie dla każdego, kto regularnie eksploatuje te maszyny.

Wybór odpowiedniej technologii w zależności od rodzaju paszy i skali produkcji

• Ekstrudery excel dla:
  • Pasze aquafeed o kontrolowanej pływalności
  • Formulacje o wysokiej zawartości tłuszczu (>12% tłuszczu)
  • Operacje przekraczające 5 ton/godzinę
• Prasy do peletów odpowiadają:
  • Pasze dla drobiu i świń o prostych formułach
  • Fermy produkujące <2 tony/dobę
  • Obiekty z ograniczonymi zasobami technicznymi

Producenci o mniejszej skali produkcji powinni wybierać młyny kulowe ze względu na prostotę obsługi i niższe koszty, podczas gdy kompleksowi producenci pasz przetwarzający powyżej 50 000 ton/rok osiągają lepszy zwrot z inwestycji dzięki uniwersalności i wydajności ekstruderów.

Sekcja FAQ

Jaka jest główna różnica między ekstruderami a młynami kulowymi do pasz?

Ekstrudery wykorzystują wysoką temperaturę i ciśnienie, natomiast młyny kulowe działają na zasadzie kompresji i umiarkowanego ogrzewania. Ekstrudery umożliwiają żelowanie skrobi i denaturację białek, co zwiększa strawność paszy; młyny kulowe koncentrują się głównie na wiązaniu mechanicznym bez zmian chemicznych.

W jaki sposób ekstrudery wspomagają wchłanianie składników odżywczych w paszach dla zwierząt wodnych?

Proces ekstruzji sprzyja powstawaniu kieszonkowatych struktur powietrza i tworzy porowate granulaty, które poprawiają wchłanianie składników odżywczych, zapewniając gatunkom wodnym lepsze nasycenie enzymami.

Dlaczego pasze ekstrudowane są często preferowane w akwakulturze?

Karmy ekstrudowane są korzystne, ponieważ zapewniają kontrolowaną pływalność, która jest istotna dla ryb i skorupiaków odżywiających się na powierzchni. Mogą również zawierać wyższą zawartość tłuszczu bez utraty struktury granulatu.

Jaki rodzaj technologii przerobu paszy jest odpowiedni dla operacji na małą skalę?

Młyny granulujące są idealne dla operacji na małą skalę dzięki swojej prostocie i niższym kosztom. Działają dobrze z prostymi recepturami stosowanymi w paszach dla drobiu i świń.