La majoria dels propietaris d'animals de companyia alimenten les seves mascotes amb menjar comercial per a mascotes. Perquè el menjar comercialitzat per a mascotes té els avantatges d'una nutrició completa i rica, un menjar convenient, etc. Segons els diferents mètodes de processament i el contingut d'aigua, el menjar per a mascotes es pot dividir en menjar sec per a mascotes, menjar semihumit per a mascotes i menjar enllaunat per a mascotes; segons la textura, el menjar per a mascotes es pot dividir en menjar mixt, menjar humit tou i menjar sec. De vegades és difícil canviar el comportament alimentari d'una mascota, fins i tot si el nou menjar que s'ofereix a la mascota és nutricionalment equilibrat i satisfà les seves necessitats.
El menjar sec per a mascotes generalment conté entre un 10% i un 12% d'aigua. El menjar sec també inclou menjar en pols gruixuda, menjar en grànuls, menjar mòlt en brut, menjar inflat extrudit i menjar al forn, entre els quals el més comú i popular és el menjar inflat extrudit. El menjar sec per a mascotes està compost principalment de grans, subproductes de grans, productes de soja, productes animals, subproductes animals (inclosos els subproductes lactis), greixos, vitamines i minerals. El menjar sec per a gats normalment s'extrudeix. Els gats no tenen morters, per la qual cosa els grànuls de menjar per a gats han de tenir la forma i la mida adequades per tallar-los amb incisius en lloc de moldre'ls amb molars, i el procés d'extrusió és adequat per complir aquest requisit especial (Rokey i Huber, 1994)(Nrc 2006).
Menjar inflat sec
01: El principi de l'expansió per extrusió
El procés d'inflació consisteix a barrejar diverses pols segons la fórmula dissenyada, després sotmetre's a un condicionament de vapor i, a continuació, extrudir-les a alta temperatura i alta pressió després de l'envelliment, i aleshores la matriu a la sortida de la cambra d'extrusió baixa sobtadament de temperatura i pressió, fent que les partícules del producte s'expandeixin ràpidament. I tallar-les en la forma tridimensional requerida pel tallador.
El procés d'inflament es pot dividir en inflament sec i inflament humit segons la quantitat d'aigua afegida; segons el principi de funcionament, es pot dividir en inflament per extrusió i inflament per premsat en calent amb gas. L'extrusió i l'inflament són un procés de condicionament i reveniment de materials, extrusió pressuritzada contínua, reducció sobtada de la pressió i expansió del volum.
Actualment, la major part del menjar per a gossos que es ven al mercat es produeix mitjançant extrusió i inflat. El procés d'extrusió i inflat pot fer que el midó de l'aliment arribi a un nivell elevat de gelatinització adequat, per tal de millorar la digestibilitat del midó per part de les mascotes (Mercier i Feillit, 1975) (Nrc 2006).
02: El procés d'extrusió i insuflació
El mètode d'un sistema d'extrusió modern típic és pretractar diverses pols afegint vapor i aigua per temperar i temperar, de manera que els materials s'estovin, el midó es gelatinitzi i la proteïna també es desnaturalitzi. En el procés de producció d'aliments per a mascotes, de vegades s'afegeixen purins de carn, melassa i altres substàncies per millorar la palatabilitat.
El condicionador és l'equip de condicionament més utilitzat per a la producció de pinso en pellets. El condicionament amb vapor és el factor més important en el procés de pelletització, i la quantitat de vapor afegit depèn del contingut d'aigua lligada al pinso i del tipus de pinso. Durant el condicionament, cal que el material i el vapor d'aigua tinguin un temps de residència prou llarg al condicionador, de manera que l'aigua pugui penetrar completament al material. Si el temps és massa curt, l'aigua no pot penetrar al material, sinó que només es queda a la superfície en forma d'aigua lliure. No és propici per al funcionament de processos posteriors.
El condicionament amb vapor té diversos avantatges:
①Reduir la fricció i allargar la vida útil de la pel·lícula de premsat. Durant el tremp, l'aigua pot penetrar al material i es pot utilitzar com a lubricant per reduir la fricció entre el material i la pel·lícula de premsat, reduint així la pèrdua de la pel·lícula de premsat i allargant la vida útil.
② Millorar la capacitat de producció. Si el contingut d'humitat és massa baix durant l'extrusió, la viscositat entre els diversos components del material serà deficient i la capacitat de conformació també serà deficient. Augmentar el contingut d'humitat pot augmentar significativament la capacitat de producció dels pellets i, quan l'efecte és bo, la capacitat de producció es pot augmentar en un 30%.
③ Reduir el consum d'energia. Quan el contingut d'humitat és baix, augmenta el consum d'energia de l'extrusió posterior i altres processos, i es pot reduir el nombre d'operacions quan es produeix la mateixa quantitat d'aliments després del condicionament al vapor, reduint així el consum d'energia.
④ Millorar la qualitat de les partícules. Controlar la quantitat de vapor d'aigua afegit segons les diferents matèries primeres durant el tremp pot millorar la qualitat dels grànuls.
⑤ Millorar la seguretat alimentària. Durant el procés de condicionament al vapor, el vapor d'alta temperatura afegit pot matar diversos microorganismes patògens continguts en diversos materials per a pinsos i millorar la seguretat alimentària.
Després del condicionament, les diverses pols s'envien directament a la cambra d'extrusió de l'extrusora, i s'hi afegeix vapor addicional, aigua i, de vegades, pasta de pols gruixuda de gra, pasta de carn, etc. La cambra d'extrusió és la part central del sistema d'extrusió, i aquesta part realitza la majoria de les tasques de tot el sistema. Conté un cargol, una màniga i una matriu, etc. Aquest component determinarà si l'extrusora serà un cargol simple o doble; si té dos eixos paral·lels, serà una extrusora de doble cargol; si només en té una, serà una extrusora d'un sol cargol. La funció principal d'aquesta part és barrejar i cuinar els ingredients, i es pot omplir amb aigua o gas segons la situació real. La cambra d'extrusió es divideix en la part d'alimentació, la part de barreja i la part de cocció. La secció de barreja és l'entrada on la pols temperada entra a la cambra d'extrusió, i la densitat de la matèria primera és molt baixa en aquest moment; Quan augmenta la pressió interna de la secció de mescla, la densitat de la matèria primera també augmenta gradualment, i la temperatura i la pressió a la secció de cocció augmenten bruscament. L'estructura de la matèria primera comença a canviar. La fricció entre la pols i la paret del barril, el cargol i la pols es fa cada cop més gran, i diverses pols es cuinen i maduren sota els efectes combinats de la fricció, la força de cisallament i l'escalfament. La temperatura a la sala d'extrusió pot gelatinitzar la major part del midó i inactivar la majoria dels microorganismes patògens.
Alguns fabricants d'aliments per a mascotes actualment afegeixen puré de carn al procés d'extrusió, cosa que permet utilitzar carn fresca en receptes en lloc de carn seca sola. A causa del major contingut d'humitat de la carn sense tractar, això permet una major proporció de material animal en la composició del pinso. Augmentar el contingut de carn fresca, com a mínim, dóna a les persones una sensació d'alta qualitat.
El procés d'extrusió té diversos avantatges:
① L'alta temperatura i l'alta pressió generades en el procés d'extrusió poden esterilitzar eficaçment;
② Pot augmentar significativament el grau d'expansió del midó. Hi ha proves que el procés d'extrusió pot fer que el grau d'expansió del midó arribi a més del 90%, de manera que la digestibilitat del midó per part de les mascotes també millora considerablement;
③ Diverses proteïnes de les matèries primeres es desnaturalitzen per millorar la digestibilitat de les proteïnes;
④ Eliminar diversos factors antinutricionals en els materials per a pinsos, com ara l'antitripsina a la soja.
Hi ha una matriu a la sortida de l'extrusora, i quan la matèria primera extruïda passa a través de la matriu, el volum s'expandeix ràpidament a causa de la baixada sobtada de la temperatura i la pressió. Canviant els forats de la matriu, els fabricants d'aliments per a mascotes poden produir aliments per a mascotes en moltes combinacions de formes, mides i colors. Aquesta capacitat de combinar realment és molt important a mesura que el mercat evoluciona, però no gaire pot canviar pel que fa a l'adequació nutricional dels aliments per a mascotes.
El producte inflat es talla en grànuls d'una determinada longitud mitjançant un tallador rotatiu. El tallador està equipat amb 1 a 6 fulles. Per ajustar la seva velocitat de rotació, el tallador normalment és accionat només per un petit motor.
El contingut de greix dels aliments per a mascotes extrudits en sec varia del 6% a més del 25%. Tanmateix, no es pot afegir un contingut de greix massa alt en el procés d'extrusió, ja que l'alta temperatura i l'alta pressió en el procés d'extrusió afectaran els àcids grassos insaturats i també afectaran l'extrusió i el modelat d'aliments. Per tant, el mètode de polvoritzar greix a la superfície després de la inflació s'utilitza generalment per augmentar el contingut de greix del producte. El greix calent polvoritzat a la superfície dels aliments inflats s'absorbeix fàcilment. La quantitat d'injecció de combustible es pot ajustar ajustant la velocitat de producció i la velocitat d'addició de greix, però aquest mètode és propens a grans errors. Recentment, s'ha desenvolupat un mètode de control que pot ajustar la quantitat d'addició de greix. Aquest sistema inclou un sistema de regulació de velocitat i un sistema de bomba d'oli d'injecció de pressió positiva, el seu error és dins del 10%. Quan es polvoritza, cal que el greix arribi a més del 5%, en cas contrari no es pot polvoritzar uniformement. És habitual ruixar digestions de proteïnes i/o aromes a la superfície del menjar per a mascotes per millorar-ne l'acceptació (Corbin, 2000) (Nrc2006).
Després de completar l'extrusió i l'inflament, cal assecar-lo per eliminar el vapor i l'aigua injectats durant el procés d'extrusió. Generalment, la humitat dels aliments pot arribar al 22% al 28% durant el processament i, després del processament, cal assecar-lo perquè la humitat arribi al 10% al 12% per adaptar-se a la vida útil del producte. El procés d'assecat generalment es completa mitjançant un assecador continu amb un refrigerador separat o una combinació d'assecador i refrigerador. Sense un assecat adequat, els aliments per a mascotes extrudits es poden fer malbé, amb floracions microbianes i creixement de fongs a un ritme alarmant. La majoria d'aquests microorganismes poden emmalaltir els gats i els gossos, per exemple, fins i tot una petita quantitat de toxines produïdes per floridura en una bossa de menjar per a gossos pot afectar els gossos. La mesura habitual de la quantitat d'aigua lliure en els aliments per a mascotes és l'índex d'activitat de l'aigua, que es defineix com la relació d'equilibri entre la pressió local de l'aigua i la pressió de vapor a la superfície dels aliments per a mascotes a la mateixa temperatura. En general, la majoria dels bacteris no poden créixer si l'activitat de l'aigua és inferior a 0,91. Si l'activitat de l'aigua és inferior a 0,80, la majoria de floridures tampoc podran créixer.
És molt important controlar el contingut d'humitat del producte durant el procés d'assecat d'aliments per a mascotes. Per exemple, quan la humitat del producte s'asseca del 25% al 10%, cal evaporar 200 kg d'aigua per produir 1000 kg d'aliment sec, i quan la humitat s'asseca del 25% al 12%, cal produir 1000 kg d'aliments. Per assecar aliments només cal evaporar 173 kg d'aigua. La majoria dels aliments per a mascotes s'assequen en assecadors de cinta transportadora circular.
03: Avantatges del menjar inflat extrudit per a mascotes
A més dels avantatges d'una bona palatabilitat, l'aliment inflat per a mascotes també té una sèrie d'altres avantatges:
①L'alta temperatura, l'alta pressió, l'alta humitat i diversos efectes mecànics en el procés d'inflament d'aliments poden augmentar significativament el grau de gelatinització del midó en el pinso, desnaturalitzar la proteïna que hi ha i destruir la lipasa produïda per diversos microorganismes alhora per fer que el greix sigui més estable. És beneficiós per millorar la digestibilitat dels animals i la taxa d'utilització dels aliments.
② L'alta temperatura i l'alta pressió de la matèria primera a la cambra d'extrusió poden matar una varietat de microorganismes patògens continguts a la matèria primera, de manera que els aliments puguin complir els requisits higiènics pertinents i prevenir diverses malalties del tracte digestiu causades per l'alimentació.
③ L'extrusió i l'inflament poden produir productes granulars de diverses formes, com ara el menjar per a gats que es pot produir en forma de peix, el menjar per a gossos es pot produir en forma d'os petit, cosa que pot millorar el desig de menjar de les mascotes.
④ La digestibilitat dels aliments es pot millorar inflant-los, i es pot millorar la palatabilitat i l'aroma dels aliments, cosa que és especialment important per a gossos i gats joves que tenen els òrgans digestius encara no desenvolupats.
⑤El contingut d'aigua de l'alimentació de pellets extrudits en sec és només del 10% al 12%, que es pot emmagatzemar durant molt de temps sense causar floridura.
04: L'efecte de l'extrusió sobre la digestibilitat dels nutrients
El procés d'extrusió dels aliments per a mascotes té un impacte significatiu en la digestibilitat de diversos nutrients, especialment midó, proteïnes, greixos i vitamines.
El midó es gelatinitza sota l'acció combinada d'alta temperatura, alta pressió i humitat durant el tremp i l'extrusió. El procés específic és que el midó de la barreja en pols comença a absorbir aigua i es dissol del condicionament de vapor, i perd l'estructura cristal·lina original. Durant el procés d'extrusió, amb l'augment addicional de la humitat, la temperatura i la pressió, l'efecte d'inflamació del midó s'intensifica encara més i, fins a cert punt, els grànuls de midó comencen a trencar-se i, en aquest moment, el midó comença a gelatinitzar-se. Quan el material extrudit s'extrudeix fora de la matriu, com que la pressió baixa sobtadament a la pressió atmosfèrica, els grànuls de midó esclateixen bruscament i el grau de gelatinització també augmenta bruscament. La temperatura i la pressió en el procés d'extrusió afecten directament el grau de gelatinització del midó. Mercier et al. (1975) van trobar que quan el contingut d'aigua era del 25%, la temperatura d'expansió òptima del midó de blat de moro era de 170-200 °C. Dins d'aquest interval, la digestibilitat in vitro del midó després de la gelatinització podia arribar al 80%. En comparació amb la digestibilitat abans de l'expansió (18%), ha augmentat considerablement, en un 18%. Chiang et al. (1977) van trobar que el grau de gelatinització del midó augmentava amb l'augment de la temperatura en l'interval de 65-110 °C, però el grau de gelatinització del midó disminuïa amb l'augment de la velocitat d'alimentació.
El procés de condicionament i extrusió amb vapor també té un impacte significatiu en la digestibilitat de les proteïnes, i la tendència general és fer que la proteïna canviï en la direcció que sigui beneficiosa per a la digestió animal. Sota l'acció del condicionament amb vapor i la pressió mecànica, la proteïna es desnaturalitza per formar grànuls i la solubilitat en aigua es redueix. Com més alt sigui el contingut de proteïnes, més disminueix la solubilitat en aigua.
La gelatinització del midó també té un impacte significatiu en la solubilitat de les proteïnes en aigua. El midó gelatinitzat forma una estructura de membrana que envolta la proteïna, cosa que provoca la disminució de la solubilitat de les proteïnes en aigua.
Després que la proteïna s'expandeixi, la seva estructura també canvia i la seva estructura quaternària es degrada a una estructura terciària o fins i tot secundària, cosa que escurça considerablement el temps d'hidròlisi de la proteïna durant la digestió. Tanmateix, l'àcid glutàmic o l'àcid aspàrtic de l'interior de la proteïna reaccionaran amb la lisina, cosa que redueix la taxa d'utilització de la lisina. La reacció de Maillard entre el grup ε-amino dels aminoàcids i els sucres a temperatures més altes també redueix la digestibilitat de les proteïnes. Els factors antinutricionals de les matèries primeres, com l'antitripsina, també es destrueixen quan s'escalfen, cosa que millora la digestibilitat de les proteïnes pels animals des d'un altre aspecte.
Durant tot el procés de producció, el contingut de proteïnes dels aliments no canvia bàsicament i la potència dels aminoàcids no canvia significativament.
Data de publicació: 02-03-2023