Väčšina majiteľov domácich zvierat kŕmi svoje miláčiky komerčným krmivom pre domáce zvieratá. Pretože komerčné krmivo pre domáce zvieratá má výhody komplexnej a bohatej výživy, pohodlného jedenia atď. Podľa rôznych metód spracovania a obsahu vody sa krmivo pre domáce zvieratá delí na suché krmivo pre domáce zvieratá, polovlhké krmivo pre domáce zvieratá a konzervované krmivo pre domáce zvieratá; podľa textúry sa krmivo pre domáce zvieratá delí na zmiešané krmivo, mäkké mokré krmivo a suché krmivo. Niekedy je ťažké zmeniť stravovacie návyky domáceho maznáčika, aj keď nové krmivo ponúkané domácemu miláčikovi je nutrične vyvážené a spĺňa potreby.
Suché krmivo pre domáce zvieratá zvyčajne obsahuje 10 % až 12 % vody. Suché krmivo zahŕňa aj hrubozrnné práškové krmivo, granulované krmivo, hrubozrnné krmivo, extrudované nadýchané krmivo a pečené krmivo, medzi ktorými je najbežnejšie a najobľúbenejšie extrudované nadýchané krmivo. Suché krmivo pre domáce zvieratá sa skladá hlavne z obilia, vedľajších produktov z obilia, sójových produktov, živočíšnych produktov, vedľajších produktov živočíšneho pôvodu (vrátane mliečnych vedľajších produktov), tuku, vitamínov a minerálov. Suché krmivo pre mačky sa zvyčajne extruduje. Mačky nemajú mažiarenské zmesi, takže pelety krmiva pre mačky musia byť tvarované a dimenzované na rezanie rezákmi, a nie na mletie stoličkami, a proces extrúzie je na splnenie tejto špeciálnej požiadavky veľmi vhodný (Rokey a Huber, 1994) (Nrc 2006).
Suché nafúknuté jedlo
01: Princíp extrúznej expanzie
Proces nafukovania spočíva v zmiešaní rôznych práškov podľa navrhnutého zloženia, následnom úprave parou a následnom vytlačení za vysokej teploty a vysokého tlaku po starnutí. Potom teplota a tlak na výstupe z extruznej komory náhle klesnú, čo spôsobí rýchle roztiahnutie častíc produktu a ich následné vyrezanie do požadovaného trojrozmerného tvaru rezačkou.
Proces nafukovania možno rozdeliť na suché nafukovanie a mokré nafukovanie podľa množstva pridanej vody; podľa princípu fungovania ho možno rozdeliť na extrúzne nafukovanie a nafukovanie plynovým lisovaním za tepla. Extrúzia a nafukovanie je proces kondicionovania a temperovania materiálov, kontinuálnej tlakovej extrúzie, náhleho znižovania tlaku a zväčšovania objemu.
V súčasnosti sa väčšina krmiva pre psov predávaného na trhu vyrába extrúziou a nafukovaním. Proces extrúzie a nafukovania môže spôsobiť, že škrob v krmive dosiahne vhodnú vysokú úroveň želatínovania, čím sa zlepší stráviteľnosť škrobu domácimi zvieratami (Mercier a Feillit, 1975) (Nrc 2006).
02: Proces extrúzie a nafukovania
Metóda typického moderného extruzného systému spočíva v predúprave rôznych práškov pridaním pary a vody na temperovanie a temperovanie, aby sa materiály zmäkli, škrob sa želatínoval a bielkoviny sa tiež denaturovali. Vo výrobnom procese krmiva pre domáce zvieratá sa niekedy pridáva mäsová kaša, melasa a ďalšie látky na zlepšenie chutnosti.
Kondicionér je najčastejšie používané zariadenie na úpravu krmiva na výrobu peliet. Úprava parou je najdôležitejším faktorom v procese peletovania a množstvo pridanej pary závisí od obsahu viazanej vody v krmive a od typu krmiva. Pri úprave je potrebné, aby materiál a vodná para mali dostatočne dlhý čas zotrvania v kondicionéri, aby voda mohla úplne preniknúť do materiálu. Ak je čas príliš krátky, voda nemôže preniknúť do materiálu, ale zostáva iba na povrchu vo forme voľnej vody. To nie je priaznivé pre priebeh následných procesov.
Parná klimatizácia má niekoľko výhod:
①Zníženie trenia a predĺženie životnosti lisovacej fólie. Pri temperovaní môže voda preniknúť do materiálu a voda sa môže použiť ako mazivo na zníženie trenia medzi materiálom a lisovacou fóliou, čím sa znížia straty lisovacej fólie a predĺži sa životnosť.
② Zlepšenie výrobnej kapacity. Ak je obsah vlhkosti počas extrúzie príliš nízky, viskozita medzi rôznymi zložkami materiálu bude slabá a tvárnosť bude tiež slabá. Zvýšenie obsahu vlhkosti môže výrazne zvýšiť výrobnú kapacitu peliet a pri dobrom efekte sa môže výrobná kapacita zvýšiť o 30 %.
③ Znížte spotrebu energie. Keď je obsah vlhkosti nízky, zvyšuje sa spotreba energie pri následnej extrúzii a iných procesoch a počet operácií sa môže znížiť pri rovnakom množstve potravín po úprave parou, čím sa znižuje spotreba energie.
④ Zlepšenie kvality častíc. Regulácia množstva vodnej pary pridanej v závislosti od rôznych surovín počas temperovania môže zlepšiť kvalitu granúl.
⑤ Zlepšenie bezpečnosti potravín. Počas procesu parnej úpravy môže pridaná para pri vysokej teplote ničiť rôzne patogénne mikroorganizmy obsiahnuté v rôznych kŕmnych surovinách a zlepšiť bezpečnosť potravín.
Rôzne prášky sa po úprave posielajú priamo do extrudovacej komory extrudéra a pridáva sa ďalšia para, voda a niekedy aj kaša z hrubozrnného prášku, mäsová kaša atď. Extrudovaná komora je jadrom extrudovacieho systému a väčšina úloh celého systému sa vykonáva touto časťou. Obsahuje závitovku, objímku, matricu atď. Táto súčasť určuje, či bude extrudér jednozávitovkový alebo dvojzávitovkový. Ak má dva rovnobežné hriadele, bude to dvojzávitovkový extrudér. Ak má iba jeden, bude to jednozávitovkový extrudér. Hlavnou funkciou tejto časti je miešanie a varenie ingrediencií a môže byť naplnená vodou alebo plynom podľa aktuálnej situácie. Extrudovaná komora je rozdelená na podávaciu časť, miešaciu časť a varnú časť. Miešacia časť je vstup, cez ktorý temperovaný prášok vstupuje do extrudovacej komory, a hustota suroviny je v tomto čase veľmi nízka; Keď sa vnútorný tlak v miešacej sekcii zvyšuje, hustota suroviny sa tiež postupne zvyšuje a teplota a tlak vo varnej sekcii sa prudko zvyšujú. Štruktúra suroviny sa začína meniť. Trenie medzi práškom a stenou valca, závitovkou a práškom sa zväčšuje a rôzne prášky sa varia a dozrievajú v dôsledku kombinovaného účinku trenia, šmykovej sily a zahrievania. Teplota v extruznej miestnosti môže želatínovať väčšinu škrobu a inaktivovať väčšinu patogénnych mikroorganizmov.
Niektorí výrobcovia krmív pre domáce zvieratá v súčasnosti pridávajú do procesu extrúzie mäsovú kašu, čo umožňuje používať v receptoch čerstvé mäso namiesto samotného sušeného mäsa. Vďaka vyššiemu obsahu vlhkosti v neošetrenom mäse sa zvyšuje podiel živočíšnych materiálov v zložení krmiva. Zvýšenie obsahu čerstvého mäsa aspoň dáva ľuďom pocit vysokej kvality.
Proces extrúzie má niekoľko výhod:
①Vysoká teplota a vysoký tlak generované v procese extrúzie môžu účinne sterilizovať;
② Môže výrazne zvýšiť stupeň expanzie škrobu. Existujú dôkazy o tom, že proces extrúzie môže dosiahnuť stupeň expanzie škrobu viac ako 90 %, čím sa výrazne zlepšuje aj stráviteľnosť škrobu domácimi zvieratami;
③ Rôzne bielkoviny v surovinách sú denaturované, aby sa zlepšila stráviteľnosť bielkovín;
④ Eliminujte rôzne antinutričné faktory v kŕmnych surovinách, ako napríklad antitrypsín v sójových bôboch.
Na výstupe z extrudéra sa nachádza matrica a keď extrudovaná surovina prechádza matricou, jej objem sa v dôsledku náhleho poklesu teploty a tlaku rýchlo zväčší. Zmenou otvorov matrice môžu výrobcovia krmiva pre domáce zvieratá vyrábať krmivo v mnohých kombináciách tvarov, veľkostí a farieb. Táto schopnosť skutočne kombinovať je veľmi dôležitá, keďže sa trh vyvíja, ale z hľadiska splnenia nutričnej vhodnosti krmiva pre domáce zvieratá sa toho veľa zmeniť nemôže.
Nafúknutý produkt sa nakrája na granule určitej dĺžky rotačným rezačom. Rezač je vybavený 1 až 6 čepeľami. Na nastavenie rýchlosti otáčania je rezač zvyčajne poháňaný malým motorom.
Obsah tuku v suchom extrudovanom krmive pre domáce zvieratá sa pohybuje od 6 % do viac ako 25 %. Avšak v procese extrúzie nemožno pridať príliš vysoký obsah tuku, pretože vysoká teplota a vysoký tlak v procese extrúzie ovplyvnia nenasýtené mastné kyseliny a tiež ovplyvnia extrúziu a tvarovanie potravín. Preto sa na zvýšenie obsahu tuku vo výrobku po nafúknutí všeobecne používa metóda striekania tuku na povrch. Horúci tuk nastriekaný na povrch nafúknutého krmiva sa ľahko vstrebáva. Množstvo vstrekovaného paliva je možné upraviť nastavením výrobnej rýchlosti a rýchlosti pridávania tuku, ale táto metóda je náchylná na veľké chyby. Nedávno bola vyvinutá metóda riadenia, ktorá dokáže upraviť množstvo pridávaného tuku. Tento systém zahŕňa systém regulácie rýchlosti a systém vstrekovania oleja s kladným tlakom, ktorého chyba je do 10 %. Pri striekaní je potrebné, aby obsah tuku dosiahol viac ako 5 %, inak sa nedá rovnomerne striekať. Je bežné striekať na povrch krmiva pre domáce zvieratá proteínové tráviace prípravky a/alebo príchute, aby sa zlepšila akceptácia krmiva domácimi zvieratami (Corbin, 2000) (Nrc2006).
Po dokončení extrúzie a nafukovania je potrebné krmivo vysušiť, aby sa odstránila para a voda vstreknuté počas procesu extrúzie. Vlhkosť v potravinách môže počas spracovania dosiahnuť 22 % až 28 % a po spracovaní je potrebné ho vysušiť, aby vlhkosť dosiahla 10 % až 12 %, aby sa prispôsobila trvanlivosti produktu. Proces sušenia sa zvyčajne vykonáva v kontinuálnej sušičke so samostatným chladičom alebo kombináciou sušičky a chladiča. Bez správneho sušenia sa extrudované krmivo pre domáce zvieratá môže pokaziť, pričom dochádza k alarmujúcemu rastu mikróbov a húb. Väčšina týchto mikroorganizmov môže spôsobiť ochorenia u mačiek a psov. Napríklad aj malé množstvo toxínov produkovaných plesňou vo vrecku s krmivom pre psov môže postihnúť psy. Bežne používaným meradlom množstva voľnej vody v krmive pre domáce zvieratá je index aktivity vody, ktorý je definovaný ako rovnovážny pomer lokálneho tlaku vody a tlaku pary na povrchu krmiva pre domáce zvieratá pri rovnakej teplote. Vo všeobecnosti väčšina baktérií nemôže rásť, ak je aktivita vody nižšia ako 0,91. Ak je aktivita vody nižšia ako 0,80, nebude schopná rásť ani väčšina plesní.
Počas sušenia krmiva pre domáce zvieratá je veľmi dôležité kontrolovať obsah vlhkosti v produkte. Napríklad, ak sa vlhkosť produktu suší z 25 % na 10 %, na výrobu 1 000 kg suchého krmiva sa musí odpariť 200 kg vody. A ak sa vlhkosť suší z 25 % na 12 %, na výrobu 1 000 kg suchého krmiva sa musí odpariť iba 173 kg vody. Väčšina krmiva pre domáce zvieratá sa suší v kruhových dopravníkových sušičkách.
03: Výhody extrudovaného nafúknutého krmiva pre domáce zvieratá
Okrem výhod dobrej chutnosti má nadýchané krmivo pre domáce zvieratá aj rad ďalších výhod:
①Vysoká teplota, vysoký tlak, vysoká vlhkosť a rôzne mechanické vplyvy v procese nafukovania potravín môžu výrazne zvýšiť stupeň želatínovania škrobu v krmive, denaturovať bielkoviny v ňom a zároveň zničiť lipázu produkovanú rôznymi mikroorganizmami, čím sa tuk stabilizuje. To je prospešné pre zlepšenie stráviteľnosti zvierat a miery využitia potravín.
②Vysoká teplota a vysoký tlak suroviny v extruznej komore môžu zničiť rôzne patogénne mikroorganizmy obsiahnuté v surovine, takže potravina môže spĺňať príslušné hygienické požiadavky a predchádzať rôznym chorobám tráviaceho traktu spôsobeným kŕmením potravinami.
③Extrúzia a nafukovanie môžu produkovať granulované produkty rôznych tvarov, napríklad krmivo pre mačky sa môže vyrábať do tvaru ryby, krmivo pre psov sa môže vyrábať do tvaru malých kostí, čo môže zlepšiť chuť domácich zvierat do jedla.
④ Stráviteľnosť jedla sa dá zlepšiť nafukovaním a zároveň sa dá zvýšiť chuť a aróma jedla, čo je obzvlášť dôležité pre mladé psy a mačky, ktorých tráviace orgány ešte nie sú vyvinuté.
⑤Obsah vody v suchom extrudovanom krmive z peliet je iba 10 % – 12 %, čo umožňuje dlhodobé skladovanie bez vzniku plesní.
04: Vplyv extrúzie na stráviteľnosť živín
Proces extrúzie krmiva pre domáce zvieratá má významný vplyv na stráviteľnosť rôznych živín, najmä škrobu, bielkovín, tukov a vitamínov.
Škrob podlieha želatínovaniu kombinovaným pôsobením vysokej teploty, vysokého tlaku a vlhkosti počas temperovania a extrúzie. Špecifický proces spočíva v tom, že škrob v práškovej zmesi začína absorbovať vodu a rozpúšťať sa z parného kondicionovania a stráca pôvodnú kryštálovú štruktúru. Počas procesu extrúzie sa s ďalším zvyšovaním vlhkosti, teploty a tlaku napučiavajúci účinok škrobu ďalej zintenzívňuje a do určitej miery sa škrobové granule začnú praskať a v tomto okamihu škrob začne želatínovať. Keď sa extrudovaný materiál vytlačí z matrice, tlak náhle klesne na atmosférický tlak, škrobové granule prudko prasknú a stupeň želatínovania sa tiež prudko zvýši. Teplota a tlak v procese extrúzie priamo ovplyvňujú stupeň želatínovania škrobu. Mercier a kol. (1975) zistili, že pri obsahu vody 25 % bola optimálna teplota expanzie kukuričného škrobu 170 – 200 °C. V tomto rozsahu by stráviteľnosť škrobu in vitro po želatinizácii mohla dosiahnuť 80 %. V porovnaní so stráviteľnosťou pred expanziou (18 %) sa výrazne zvýšila o 18 %. Chiang a kol. (1977) zistili, že stupeň želatinizácie škrobu sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou v rozsahu 65 – 110 °C, ale stupeň želatinizácie škrobu sa znižuje so zvyšujúcou sa rýchlosťou podávania.
Proces parného kondicionovania a extrúzie má tiež významný vplyv na stráviteľnosť bielkovín a všeobecný trend je meniť bielkoviny smerom, ktorý je prospešný pre trávenie zvierat. Pôsobením parného kondicionovania a mechanického tlaku sa bielkoviny denaturujú na granule a ich rozpustnosť vo vode sa znižuje. Čím vyšší je obsah bielkovín, tým viac sa znižuje rozpustnosť vo vode.
Želatínovanie škrobu má tiež významný vplyv na rozpustnosť bielkovín vo vode. Želatínovaný škrob tvorí okolo bielkoviny membránovú štruktúru, čo vedie k zníženiu rozpustnosti bielkovín vo vode.
Po expanzii proteínu sa zmení aj jeho štruktúra a jeho kvartérna štruktúra sa degraduje na terciárnu alebo dokonca sekundárnu štruktúru, čo výrazne skracuje čas hydrolýzy proteínu počas trávenia. Kyselina glutámová alebo kyselina asparágová vo vnútri proteínu však reaguje s lyzínom, čo znižuje mieru využitia lyzínu. Maillardova reakcia medzi ε-aminoskupinou aminokyselín a cukrami pri vyšších teplotách tiež znižuje stráviteľnosť proteínov. Antinutričné faktory v surovinách, ako napríklad antitrypsín, sa tiež ničia pri zahrievaní, čo z iného hľadiska zlepšuje stráviteľnosť proteínov u zvierat.
Počas celého výrobného procesu sa obsah bielkovín v potravinách v podstate nemení a účinnosť aminokyselín sa významne nemení.
Čas uverejnenia: 2. marca 2023