Cum diferă extruderele pentru furaje de măcinătoarele obișnuite de peletă în funcționare?

Principiile de Funcționare ale Extruderelor și Măcinătoarelor de Furaje

Cum Utilizează Extruderele pentru Furaje Temperatura Ridicată, Presiunea și Forfecarea pentru Gătitul prin Extrudare

Extruderele de furaje își fac magia transformând materiile prime printr-un proces de încălzire și presare în trei etape. Atunci când temperaturile ajung între 120 și 150 de grade Celsius, iar presiunile ating circa 20-40 de bari, se produce ceva interesant cu componentele furajului. Amidonul începe să se înmoaie și devine gelatinos, în timp ce proteinele își pierd structura originală. Acest fenomen face ca furajul să fie mult mai ușor de digerat pentru animale, studiile arătând o îmbunătățire de circa 18-25% față de furajul neîncălzit, conform rapoartelor FAO din 2023. Ceea ce pune în mișcare întreg acest proces sunt acele șuruburi puternice din interiorul mașinii care creează căldură prin fricțiune, împreună cu aburul injectat. Această configurație nu doar că gătește amestecul în mod corespunzător, ci distruge și bacteriile nedorite și ajută la păstrarea nutrienților valoroși în granulele finale care ies la capătul celălalt.

Rolul Sistemelor cu Dublu Șurub și cu Un Singur Șurub în Extrudarea Furajelor

Extruderul cu dublă melcă s-a transformat în echipamentul de bază pentru producerea unor produse complexe de furaje pentru acvacultură, deținând în prezent aproximativ 60% din piață. Acest lucru se datorează în mare măsură designului cu melci contrarotativi, care face o diferență reală atunci când se lucrează cu formule cu conținut ridicat de grăsimi, necesitând o amestecare corespunzătoare pentru procente peste 12% grăsime. Între timp, sistemele cu un singur melc își păstrează poziția în operațiunile obișnuite de furajare a animalelor, acolo unde eficiența energetică este esențială. Acestea consumă de regulă între 35 și 50 de kilowatti-oră pe tonă, comparativ cu intervalul superior de 55-75 kWh/tonă necesar pentru extruderele duble în procesarea furajelor pe bază de cereale. Ceea ce este interesant este modul în care tehnologia modernă a evoluat și mai mult. Multe modele noi sunt echipate cu acționări cu viteză variabilă, permițând operatorilor să ajusteze timpul de retenție al materialului oriunde între doar 15 secunde și până la 90 de secunde, fără a opri întreaga linie de producție în mijlocul procesului.

Cum funcționează mașinile obișnuite de granulare bazate pe comprimare și formare cu matrițe la temperaturi moderate

Molerile de granule funcționează de regulă între aproximativ 60 și 85 de grade Celsius, utilizând acele matrițe inelare orizontale pentru a presa materialul prelucrat prin orificiile conice menționate anterior. Rezultatul procesului de comprimare cu matriță inelară? Granule destul de dense, cu o greutate între 600 și 700 de kilograme pe metru cub, menținând nivelul de umiditate sub 12,5 la sută, ceea ce este potrivit în general pentru animalele terestre. Iată acum partea interesantă, comparativ cu metodele de extrudare. În timpul acestui proces nu are loc nicio schimbare chimică reală. În schimb, are loc o legare mecanică datorită unei lucruri numite plasticizare lignină, atunci când conținutul de umiditate se situează confortabil între 18 și 22 la sută, conform standardelor actualizate de ASABE în 2022.

Extrudare vs. granulare: Diferențe privind umiditatea, temperatura și timpul de retenție

Extruderele de furaje funcționează la 120–150°C cu 15–30% umiditate , utilizând sisteme cu dublu melc pentru a menține 90–120 secunde de procesare termică controlată (Wenger Group 2023). În contrast, mașinile de granulat comprimă furajele la 70–90°C cu 10–15% umiditate , finalizând formarea în 15–30 secunde . Aceste diferențe permit extruderelor să:

• Distrugere 86% mai mulți antinutrienți precum inhibitorii de tripsină
• Realiza de 3,1 ori mai mare gelatinizarea amidonului decât peletizarea

Caracteristici fizice ale peletelor extrudate comparativ cu peletele tradiționale

Caracteristică	Pelete Extrudate	Pelete Tradiționale
Raportul de expansiune	1,8–2,5:1	1,1–1,3:1
Densitate volumică	350–450 kg/m³	550–650 kg/m³
Stabilitate în apă (ore)	6–8	1–2
Rata de mărunțire	<3% după 24h	8–12% după 24h

Structura poroasă a furajului extrudat îmbunătățește absorbția nutrienților cu 19–27% la speciile acvatice, facilitând pătrunderea enzimelor.

Proprietăți de plutire și scufundare în furajele pentru acvacultură: Cum extrudarea permite controlul flotabilității

Extruderii realizează 5–12 minute de flotabilitate în furajele plutitoare prin expansiunea precisă a amidonului – inaccesibilă prin granulare. Un Raport Alltech Acvacultură din 2022 a constatat că furajele extrudate reduc deșeurile cu 41% în creșterea crevetilor datorită ratelor controlate de scufundare. Factori importanți includ:

• Formarea de buzunari de aer la 125–140°C temperaturi ale matriței
• Densitate reglabilă (400–700 kg/m³) prin reglarea umidității

Eficiența și scalabilitatea procesării: Când să alegeți un extruder de furaje sau o moară de granule

Extruderii procesează 8–12 tone/oră dar consumă 35–50 kWh/tonă , ceea ce le face potrivite pentru linii de hrană pentru acvacultură cu volum mare. Molerii de granule produc 3–6 tone/oră la 18–25 kWh/tonă , fiind mai potriviți pentru operațiuni avicole și de porcine sub 10.000 tone/an. Analiza FAO 2023 privind eficiența costurilor recomandă extruderele pentru:

• Diete care necesită o includere de >20% lipide
• Unități care funcționează la peste 75% din gradul de utilizare a capacității

Transformarea Nutrienților și Rezultatele privind Digestibilitatea

Gelatinizarea amidonului și denaturarea proteinelor în furajele extrudate

Procesul de extrudare determină modificări semnificative ale nutrienților datorită temperaturii ridicate implicate, ajungând adesea la peste 70% gelatinizare a amidonului în cerealele utilizate pentru furajele animalelor. Atunci când carbohidrații complecși se degradează în molecule de glucoză mai simple, devine disponibilă mai multă energie pentru animalele care consumă aceste furaje. În același timp, proteinele sunt denaturate, ceea ce înseamnă că enzimele pot acționa mai eficient în descompunerea lor în timpul digestiei. O cercetare publicată în Frontiers in Nutrition în 2021 a arătat că furajele extrudate aveau o digestibilitate a proteinelor cu 12-18 procente mai bună decât materialele ne procesate. Această diferență este mai importantă pentru animalele cu stomac simplu, cum ar fi puii și alte specii avicole, unde absorbția adecvată a nutrienților este esențială pentru creștere și sănătate.

Impactul procesării asupra retenției vitaminelor și a factorilor antinutriționali

Extruderea afectează cu siguranță acești vitamine sensibile la căldură, în special nivelul tiaminei scăzând între 65 și 75 la sută în timpul procesării. Dar există și un aspect pozitiv, deoarece această metodă elimină aproximativ 95% dintre factorii antinutriționali persistenți din făina de soia, inclusiv inhibitorii tripsinei. Conform unor studii recente publicate de ScienceDirect anul trecut, furajele granulate rețin de fapt cu aproximativ 15% mai multe vitamine, deoarece nu ating temperaturi atât de mari în timpul producției. Temperaturile maxime pentru granulate rămân în jur de 60 până la 80 de grade Celsius, comparativ cu mult mai marii de 130 până la 150 de grade din procesele de extrudare. Totuși, merită menționat că extrudarea funcționează foarte bine atunci când este vorba despre eliminarea lectinelor și fitaților care tind să se lege de minerale importante precum zincul și fierul, făcându-le indisponibile pentru absorbție.

Digerabilitate comparativă: De ce furajele extrudate îmbunătățesc adesea absorbția nutrienților

Atunci când vorbim despre procesarea furajelor, există un fenomen interesant care are loc la extrudare. Combinarea transformării amidonului în gel și a începerii desfășurării proteinelor crește cu adevărat energia metabolizabilă a acestor furaje cu aproximativ 20-25% în comparație cu granulele obișnuite. Unele teste efectuate în condiții de acvacultură au arătat că, atunci când se produce hrană pentru creveți prin extrudare, se obțin și rezultate mai bune. Rata eficienței proteinelor ajunge la aproximativ 2,8 pentru produsele extrudate, în timp ce granulele obișnuite ating doar 2,3. Acest lucru se întâmplă deoarece modul în care amidonul este modificat creează o mulțime de pori minuscule în structura furajului, ceea ce face ca enzimele să funcționeze mai repede în timpul digestiei. Dar iată un punct important: animalele rumegătoare nu obțin același tip de beneficii, deoarece microbiota din tractul lor digestiv s-a adaptat deja în mod specific pentru a procesa materialele fibroase.

Avantaje Specifice Aplicațiilor în Nutriția Acvatică și pentru Animalele de Crescătorie

De ce Extruderii pentru Furaje Sunt Predominanți în Producția de Hrană pentru Pești și Creveți

Extruderele moderne pentru furaje pot obține o gelatinizare corectă a peste 95 la sută dintre amidonuri, atunci când gătesc la temperaturi foarte mari, între 140 și 160 de grade Celsius. Acest lucru creează granulele plutitoare care se mențin la suprafața apei, exact ceea ce necesită peștii și crustaceii care se hrănesc la suprafață. Fermierii de tilapie și creveți apreciază mult aceste granule, deoarece pot vedea animalele lor hrănindu-se efectiv. Adevantajul real provine din posibilitatea de a controla densitatea granulelor. Majoritatea furajelor extrudate rămân plutitoare de opt ori din zece într-o perioadă de șase ore, în timp ce granulele obișnuite se scufundă în doar douăsprezece minute după ce ating apa. Iar vorbind de flexibilitatea formulelor, mașinile cu dublu șurub prelucrează foarte bine ingredientele grase. Unele unități lucrează cu formule care conțin chiar și 18 procente grăsimi, fără a degrada structura granulei, un aspect absolut esențial pentru creșterea speciilor de pești carnivore care necesită un aport mai mare de energie pe durata întregului ciclu de creștere.

Utilizări ale mașinilor de granulat în furajele pentru păsări, porci și rumegătoare

Mâncările granulate funcționează foarte bine pentru hrănirea animalelor terestre, în special atunci când se lucrează cu ingrediente cu un conținut ridicat de fibre, care au în jur de 30 până la 40 la sută conținut de fibră brută. Aceste mașini funcționează cel mai bine și atunci când materialul are un conținut de umiditate de aproximativ 12 până la 15 la sută. Studiile recente din 2024 privind furajele pentru animale au arătat niște rezultate interesante. Atunci când păsările au fost hrănite cu granule în loc de amestec neuniform, rata de conversie a furajelor a crescut cu aproape 9 la sută. În cazul porcilor, îmbunătățirea a fost de aproximativ 6 la sută față de formele tradiționale de hrană. Ceea ce face ca granularea să fie atât de eficientă este intervalul de temperatură utilizat în procesare, de regulă între 60 și 80 de grade Celsius. Acest nivel de căldură păstrează aditivii importanți, cum ar fi enzimele fitază, intacte, în același timp reducând bacteriile dăunătoare. Din acest motiv, mulți fermieri consideră granularea economic avantajoasă și benefică pentru animalele a căror sistem digestiv nu este la fel de complex ca al altora.

Studiu de caz: Hrana plutescă extrudată vs. hrana granulată care se scufundă în creșterea tilapiei

Într-un studiu de 12 săptămâni privind creșterea tilapiei, cercetătorii au constatat că utilizarea hranei extrudate a crescut semnificativ câștigurile de greutate, cu aproximativ 23 la sută, comparând greutățile finale de 1.450 de grame față de doar 1.178 de grame pentru peștii hrăniți cu granule obișnuite. În plus, raportul de conversie a hranei a scăzut cu aproape 18%, trecând de la 1,7 la 1,4. Ceea ce face acest rezultat cu atât mai interesant este faptul că tehnologia de extrudare permite fermierilor să ajusteze porozitatea granulelor pentru o absorbție mai bună a nutrienților. Acest aspect este foarte important, deoarece tilapia are intestine relativ scurte, de aproximativ patru ori lungimea corpului. Iar un alt beneficiu este că calitatea apei s-a îmbunătățit vizibil în timpul acestor teste. Nivelul de amoniac a fost măsurat la 27% sub nivelul normal, probabil din cauza faptului că o cantitate mai mică de hrană a fost risipită în ansamblu. O astfel de îmbunătățire poate face o diferență reală în operațiunile de acvacultură, unde menținerea unor condiții de apă curată este întotdeauna o provocare.

Considerații privind Costul, Întreținerea și Alegerea Tehnologiei

Investiția Inițială și Costurile de Funcționare: Extruder versus Măcinătoare de Pelete

Costul inițial al extruderelor pentru furaje este, în general, cu 60 până la 100 procente mai mare decât cel al măcinătoarelor de pelete standard. O măcinătoare simplă de pelete poate începe de la aproximativ douăzeci de mii de dolari, dar acele extrudere cu două șuruburi? Pot depăși ușor pragul de o sută cincizeci de mii de dolari. Cu toate acestea, privind în ansamblu, aceste extrudere tind să aibă sens din punct de vedere financiar pe termen lung pentru operațiuni la scară mare. Factura de energie scade cu aproximativ 30 până la 50 la sută per tonă procesată, iar acestea pot prelucra toate tipurile de ingrediente fără prea multe probleme. Pentru afaceri care lucrează cu volume mari în fiecare zi, acest tip de eficiență adesea își arată eficiența, în ciuda prețului mai mare inițial.

Cerințele de Întreținere și Durata de Viață a Componentelor

Molile de peletă necesită de obicei lucrări de întreținere doar de 3 până la 5 ori pe an pentru lucruri precum înlocuirea matrițelor și reglarea rolelor, ceea ce face ca întreținerea lor să fie destul de simplă în comparație cu alte echipamente. În cazul extruderelor însă, operatorii trebuie să verifice elementele melcului și căptușelile cilindrice în fiecare lună, mai ales dacă se prelucrează materiale abrazive precum făina de pește. Din analiza costurilor totale pe termen lung am observat că piesele extruderelor se uzează între de două până la de trei ori mai repede decât componentele molilor de peletă, în condițiile în care toți ceilalți factori rămân constanți. O asemenea diferență se acumulează semnificativ pe termen lung pentru oricine utilizează în mod regulat aceste mașini.

Alegerea tehnologiei potrivite în funcție de tipul și dimensiunea producției de furaje

• Extrudere excel pentru:
  • Furaje pentru acvacultură care necesită controlul flotabilității
  • Formulări cu conținut ridicat de grăsimi (>12% conținut de lipide)
  • Operațiuni care depășesc 5 tone/oră
• Molile de peletă se potrivesc:
  • Furaje pentru păsări și porci cu formulări simple
  • Ferme care produc <2 tone/zi
  • Instalații cu personal tehnic limitat

Producătorii de mică scară ar trebui să favorizeze morile cu pelete datorită simplității și costurilor mai reduse, în timp ce producătorii integrați de furaje care prelucrează peste 50.000 de tone/an obțin un randament mai bun cu extruderele, datorită versatilității și performanțelor acestora.

Secțiunea FAQ

Care sunt principalele diferențe între extruderele pentru furaje și morile cu pelete?

Extruderele folosesc temperaturi și presiuni înalte, în timp ce morile cu pelete se bazează pe comprimare și căldură moderată. Extruderele pot gelatiniza amidonul și denatura proteinele, făcând furajul mai digestibil; morile cu pelete se concentrează în principal pe legarea mecanică fără modificări chimice.

Cum contribuie extruderele la absorbția nutrienților în cazul furajelor pentru acvacultură?

Procesul de extrudare facilitează formarea de buzunari de aer și creează pelete poroase care îmbunătățesc absorbția nutrienților, beneficiind astfel speciile acvatice prin o mai bună pătrundere a enzimelor.

De ce sunt furajele extrudate preferate, de regulă, în acvacultură?

Hrana extrudată este apreciată deoarece oferă o flotabilitate controlată, esențială pentru peștii și crustaceii care se hrănesc la suprafață. De asemenea, poate include un conținut mai ridicat de grăsimi fără a compromite structura pastilei.

Ce tip de tehnologie de procesare a hranei este potrivită pentru operațiuni la scară mică?

Molile pentru granule sunt ideale pentru operațiuni la scară mică datorită simplității și costurilor mai reduse. Ele funcționează bine cu formulele simple necesare pentru păsări și porci.