av Adrian Martinez-Kawas, PhD, Wenger tillverkning

Traditionell extruderingsdesign med två skruv har tjänat sitt syfte när sällskapsdjursfoder- och vattenfoderindustrin utvecklades. Ändå står båda branscherna nu vid en tipppunkt där nya trender driver de traditionella systemen över sin gräns. Flexibilitet är nyckeln och vad den nya generationen Wenger dubbelskruvextruderingssystem bygger på.

Thermal Twin® extruderingssystemet är skräddarsytt för tillverkare av husdjursfoder, så att de kan utveckla ett bredare utbud av produkter med hjälp av ett omfattande urval av ingredienser samtidigt som ingrediensen och produktens identitet bevaras.

Aquaflex® extruderingssystemet är skräddarsytt för vattenfodertillverkare för att maximera sin investering genom att ge dem möjlighet att tillverka ett brett utbud av produkter som flytande, sjunkande, räka, och mikrofoder i olika produktstorlekar samtidigt som ett brett urval av ingredienser används.

Denna flexibilitet är möjlig eftersom dessa system är konstruerade med en specialiserad skruvprofildesign för att leverera högre volymetrisk kapacitet och förmågan att arbeta med ett brett utbud av termiska och mekaniska energitillagningsförhållanden.

Termisk och mekanisk energi är de viktigaste energikällorna som används i extruderingsprocessen. En genomgång av nuvarande extruderingsprocesser i industrin visar att förhållandet mellan förbrukad termisk och mekanisk energi varierar från 1:1 till 2:1.

Detta förhållande bestämmer kostnaderna för både energi och underhåll, särskilt kostnaderna för att byta ut slitna roterande element. En färsk studie jämförde energitillförsel och driftskostnad för tre extruderingssystem. Det observerades att även om den totala energiinmatningen (termisk + mekanisk) var högre för ett termiskt dubbelskruvextruderingssystem, det var billigare att använda över tid jämfört med ett standard extruderingssystem med enkelskruv och dubbelskruv.

Ett extruderingssystem med förmågan att variera detta energiutnyttjande och växla till de mest fördelaktiga energikällorna ur kostnadssynpunkt, ger ökad flexibilitet till kostnaden för driften av systemet. Wenger strängsprutmaskiner är konstruerade för att arbeta i termiska till mekaniska energiförhållanden från 1:1 till så mycket som 14:1.

Detta uppnås med en dubbelskruvsprofil som tillåter upp till fyra till sex gånger mer ånginsprutning i extrudercylindern. Dessutom, dessa system är kopplade till en högintensiv förkonditionering (HIP) som ger mindre produktfuktvariation och ökar stärkelsegelatineringen jämfört med andra ångkonditioneringsdesigner.

Som ett resultat av ett bredare energiutnyttjande och en specialiserad dubbelskruvprofil, tillsammans med en förkonditioneringsmedel som ger mindre produktfuktighetsvariation och ökad tillagning, flexibiliteten hos Thermal Twin® och Aquaflex® extruderingssystem blir nyckeln till att öka produktutbudet.

Termisk energi anses vara ett mer naturligt sätt att laga mat jämfört med mekanisk energi. Detta leder till mindre skjuvning och mer skonsam knådning för att kontinuerligt utveckla den viskoelastiska degproduktmatrisen.

Med ett Thermal Twin® extruderingssystem, sällskapsdjursfodertillverkare kan gå längre än de traditionella torrexpanderade och erbjuda höga kolhydrater, bakad, mjuk fuktig, grönsaksbitar, och högkött husdjursmat. Vidare, specialgodis (korta och långa), retortstabil våtfoder, konstruerade ingredienser (upp till 200 procent våt köttslamhalt), och texturerade vegetabiliska/köttproteinprodukter kan tillverkas med denna typ av system.

Med ett Aquaflex® extruderingssystem, vattenfodertillverkare kan utöka sitt utbud till räkor, flytande, mikro, sjunkande, och fisklösligt inklusionsfoder.

Ny generation av dubbelskruvsextruderdesign och termisk tillagning möjliggör ett bredare ingrediensanvändning, såsom nya animaliska och vegetabiliska proteinkällor. Det finns inte bara ett bredare urval av ingredienser att arbeta med, Inklusionsnivåerna för ingredienser som färskt kött och slurry är tvåfaldiga i den nya generationens Wenger-strängsprutmaskiner med dubbelskruvar jämfört med enkelskruvs- och traditionella tvåskruvsextruderingssystem.

Högre inkluderingsnivåer tyder på att allt animaliskt protein skulle kunna levereras i form av färskt kött för sällskapsdjursfoder och fiskslam för vattenfoder istället för utsmälta måltider, vilket översätts till premium, rena etikettprodukter. Dessutom, produktens utseende (jämnare yta), smaklighet, smältbarhet, och ingrediensretentionshastigheten förbättras när färska kvalitetsingredienser bearbetas med hjälp av en ny generation dubbelskruvextruderingssystem.

En nyligen genomförd fallstudie i sällskapsdjursmats smak visade högre konsumtionskvot och förstahandsval med sällskapsdjursfoder tillverkad med en ny generations extruderingssystem jämfört med traditionella extruderingsplattformar.

Näringsstudier i Brasilien, Europa, och USA indikerar att det finns mindre proteinnedbrytning och lägre fetthärskningsnivåer när termisk energi betonas framför mekanisk energi under extruderingsprocessen. Proteinsmältbarhet på upp till 95 procent observerades för produkt som genererades på ett Thermal Twin® extruderingssystem med färskt kött jämfört med 80-85 procent proteinsmältbarhet för en produkt som använder utsmält kött. Dessutom, signifikant högre retentionsgrad av viktiga ingredienser när värmeenergitillförsel betonas (se tabell 3).

I två separata fallstudier i Indien och Vietnam med användning av en ny generation dubbelskruv Aquaflex® extruderingssystem, en 10-procentig minskning av formelkostnaden observerades vid produktion av räkor och tilapiafoder utan att kompromissa med produktens integritet. Pellets hållbarhetsindex över 99 procent registrerades i båda studierna, där produktstorleken varierade från 0,6 mm upp till 2,2 mm i räkor och 1,8 mm upp till 7,0 mm i tilapia foder. Dessutom, en genomsnittlig utrustningsslitagekostnad på 1,05 USD/mton uppnåddes med den nya generationens dubbelskruv. Betydligt lägre jämfört med en enkel skruv (US$2,10/mton) och traditionellt dubbelskruvsextruderingssystem (US$3,41/mton).

Övergripande, den nya generationen dubbelskruvsextruderingssystem överträffar helt enkelt enkelskruv- och traditionella dubbelskruvsystem. Flexibiliteten som har konstruerats i dessa extruderingssystem ger tillverkare av foder för husdjur och vattenfoder det exakta verktyget för att maximera sin investering och optimera driftskostnaderna. Dessutom, det kan hjälpa till att uppnå premiumisering och clean label-produkter genom att tillåta ett bredare utbud och högre inkluderingsnivå för färska ingredienser.