Presați de creșterea constantă a prețurilor mărfurilor pentru furaje și de stagnarea prețurilor de vânzare a produselor animale, fermierii se străduiesc an de an să reducă toate costurile de producție. O soluție este extrudarea ingredientelor pentru furajele oferite de către furnizorii de hrană pentru animale, metodă care s-a dovedit un instrumentfoarte util pentru a crește eficiența hranei pentru animale și, prin urmare, pentru a reduce costurile. La aceeași concluzie au ajuns și o echipă de cercetători condusă de Vladimír Plachý, de la Facultatea de Agrobiologie, Industrie Alimentară și Resurse naturale, a Universității din Praga. Iată concluziile studiilor.

Perspective amenințătoare

Creșterea populației umane, care se presupune că va ajunge la 9,5-10 miliarde, până în 2050, precum și o îmbunătățire a nivelului de trai, necesită o producție alimentară în continuă creștere. Perspectivele amenințatoare ale schimbărilor climatice, legate de o pierdere a terenurilor agricole fertile și, prin urmare, de o producție agricolă mai mică, obligă producătorii să caute modalități mai eficiente de producție alimentară.

Puși în dificultate de creșterea constantă a prețurilor pentru furajele tradiționale (grâu și soia), pe de o parte, și de prețurile de achiziție stagnante ale cărnii, pe de altă parte, fermierii caută în mod constant modalități de a reduce costurile de producție, inclusiv costurile pentru furaje. Modalitățile de a atinge acest scop sunt căutate în mod activ, iar tehnologia de preparare prin extrudare este una dintre ele.

Furaje granulate

Extrudarea este una dintre cele mai frecvente metode de tratament hidrotermic al furajelor și alimentelor, cunoscută de mai bine de 50 de ani. Această metodă a fost mult timp populară, în special în rândul producătorilor de hrană pentru pește și alimente pentru animale de companie. În procedeu, alimentarea completă a compusului este modelată de extruder sub formă de granule, care sunt tratate ulterior, mai ales prin uscare, acoperire și răcire.

Scopul extrudării este de a produce o furajare compusă, în formă de granule suficient de coerente și rezistente mecanic, îndeplinind cerințele de formă, dimensiune și textură sau proprietăți importante pentru mediile acvatice dar nu numai. În afară de avantajele sale predominante, extrudarea vine și cu câteva aspecte negative: în special, parametrii de extrudare stabiliți necorespunzător pot duce la pierderea unor componente termolabile, cum ar fi vitaminele A, C și B1, precum și unele enzime și aminoacizi ( lizină, metionină, cisteină).

Extrudarea ingredientelor

Deoarece căutăm modalități de a face producția de furaje mai durabilă, nu putem omite tehnologia de preparare prin extrudare a componentelor de alimentare. Extrudarea compușilor alimentari selectați aduce o serie de avantaje, atât dietetice, cât și tehnologice. În această configurație tehnologică, doar un compus selectat este extrudat, de obicei unul sau două, care sunt apoi amestecate în furaje finale.

Doar componentele care beneficiază în mod semnificativ de extrudare sunt extrudate, eliminând astfel efectele negative ale procedeului, cum ar fi pierderea substanțelor termolabile în amestecul final. Cu alte cuvinte, importanța extrudării constă în principal în creșterea disponibilității și digestibilității substanțelor nutritive din tractul digestiv al animalelor.

Aceasta se produce în principal printr-o reducere radicală a conținutului de factori anti-nutriționali, prin denaturarea proteinelor, gelatinizarea amidonului, creșterea raportului dintre așa-numita fibră solubilă și sterilizarea materialului extrudat. Prin urmare, este un efect sinergic care ajută la îmbunătățirea consumului de nutrienți.

Consumul de energie

În procesul de extrudare energetic solicitant, cele mai mari costuri sunt asociate cu consumul de energie electrică și abur. În extruder și căile sale de transport, energia electrică este transformată în energie mecanică (SME), iar energia căldurii este transformată în căldură (STE). Ambele surse de energie sunt echivalente și, într-o anumită măsură, schimbabile.

Dar costurile de producție de un kilowatt, ca abur, sunt doar o treime din cele ale unui kilowatt, ca energie electrică. Prin urmare, este avantajos din punct de vedere economic, să maximizăm utilizarea energiei cu abur. Un alt mod de a economisi energie este folosirea sistemelor de recuperare. În acest sens, există sisteme de recuperare pe mai multe niveluri, în care căldura de condens din căile extruderului și în cele de transport, precum și aerul cald din prese, sunt utilizate pentru a încălzi în prealabil materia primă.

Extrudarea cerealelor

Importanța extrudării cerealelor constă în digestibilitatea crescută a amidonului (așa-numita gelatinizare), rezultată din prepararea prin extrudare, care apare deja la o umiditate de 12 până la 22%, spre deosebire de alte aplicații alimentare. Când se atinge temperatura de gelatinizare, ambele componente ale amidonului (amiloza amorfă și amilopectina cristalină ) sunt transformate. Gelatinizarea este mărită prin acțiunile presiunii, căldurii și forțelor de forfecare. Gradul de gelatinizare poate fi astfel manipulat prin setarea parametrilor de extrudare.

În testele de optimizare a extrudării grâului, s-au verificat efectul varietății de grâu și parametrii de extrudare asupra raportului de conversie a furajelor la puii de carne. Grâul tratat a fost amestecat în furaje compuse complete. Rețetele pentru aceste amestecuri au fost făcute pentru a prezenta parametri nutriționali similari. În timpul testelor, s-au obținut economii între 4 și 14%, comparativ cu grâul netratat (de control), în funcție de varietatea și parametrii de extruziune.

Extrudarea semințelor și a leguminoaselor

Semintele oleaginoase și leguminoase (soia, semințe de floarea soarelui, canola, mazăre, fasole, lupin etc.), sunt apreciate în industria furajelor, în principal în ceea ce privește conținutul ridicat de proteine. Leguminoasele și semințele oleaginoase conțin substanțe cu efect negativ asupra digestibilității nutrienților (factori anti-nutriționali, ANF), ceea ce duce, de asemenea, la efecte adverse asupra unor produse animale și a aportului și digestiei furajelor.

Cele mai frecvente ANF-uri sunt inhibitorii de protează, lectinele și activitatea ureazelor observate în soia și glucozinolații în canola. Activitatea majorității ANF este redusă la aplicarea căldurii. Datorită presiunilor și temperaturilor ridicate din proces, gătirea prin extrudare este un mod foarte eficient de a reduce ANF-urile. Semințele oleaginoase, în comparație cu leguminoasele, conțin și o cantitate considerabilă de ulei, care poate fi redus prin combinarea extrudării cu tehnologia presării cu șurub.

Procedeul de extrudare-presare

Extruderele determină eliminarea factorilor anti-nutriționali, creșterea digestibilității amidonului și proteinelor, perturbarea structurilor celulare și încălzirea generală a materialului, toate îmbunătățind randamentul uleiului în etapa ulterioară de presare prin extrudare. Produsele finale ale acestui proces sunt uleiul vegetal și, de asemenea, tortul de presă, care este o înlocuire convenabilă pentru făina de soia extrasă.

Au fost efectuate teste de îngrășare pe puii de carne, pentru a compara parametrii de nutriție între soia plină de grăsime extrudată, tortul de soia extrudat și făina de soia extrasă. Rețetele pentru amestecuri care conțin aceste componente au fost făcute pentru a prezenta parametri nutriționali similari. Testele au arătat un raport de conversie a furajului mai bun (FCR), atât în ​​tortul de soia extrudat, cât și în boabele de soia extrudate, comparativ cu făina de soia extrasă.

Concluzie

Tendințele actuale de creștere a prețurilor mărfurilor și de scădere a costurilor de energie intră în preocuparea fermierilor care adoptă metodele de tratare hidrotermică a furajelor, cum ar fi extrudarea. Optimizarea întregului proces oferă o cale către reducerea cerințelor de energie și îmbunătățirea calității produselor finale, cu siguranță o cale către succes.

Cercetarea și dezvoltarea tehnologiei de extrudare au înregistrat recent progrese importante, în special în automatizarea controlului și optimizarea eficienței energetice. Totuși, optimizarea extrudării, în ceea ce privește valoarea alimentară a extrudatului, cu scopul creșterii productivității animale, oferă încă un loc considerabil pentru îmbunătățiri și va rămâne o zonă activă de cercetare în viitor.