di Adrian Martinez-Kawas, dottorato di ricerca, Produzione Wenger

Il design tradizionale dell'estrusione a doppia vite è servito al suo scopo con lo sviluppo delle industrie di alimenti per animali domestici e mangimi per acqua. Eppure entrambi i settori si trovano ora a un punto di svolta in cui le nuove tendenze stanno spingendo i sistemi tradizionali oltre il loro limite. La flessibilità è la chiave e ciò su cui sono costruiti i sistemi di estrusione bivite Wenger di nuova generazione.

Il sistema di estrusione Thermal Twin® è pensato per i produttori di alimenti per animali domestici, in modo che possano sviluppare una gamma più ampia di prodotti utilizzando un'ampia scelta di ingredienti preservando l'ingrediente e l'identità del prodotto.

Il sistema di estrusione Aquaflex® è studiato su misura per i produttori di mangimi acquatici per massimizzare il loro investimento dando loro la capacità di fabbricare un'ampia gamma di prodotti come galleggianti, affondando, gamberetto, e micro mangimi in diverse dimensioni del prodotto utilizzando un'ampia selezione di ingredienti.

Questa flessibilità è possibile dato che questi sistemi sono progettati con un design del profilo della vite specializzato per fornire una maggiore capacità volumetrica e la capacità di funzionare utilizzando un'ampia gamma di condizioni di cottura a energia termica e meccanica.

L'energia termica e meccanica sono le principali fonti energetiche utilizzate nel processo di estrusione. Una revisione degli attuali processi di estrusione nel settore indica che il rapporto tra energia termica consumata e energia meccanica varia da 1:1 a 2:1.

Questo rapporto determina i costi delle utenze così come i costi di manutenzione, in particolare i costi per la sostituzione degli elementi rotanti usurati. Un recente studio ha confrontato l'input di energia e il costo operativo per tre sistemi di estrusione. È stato osservato che anche se l'apporto energetico totale (termico + meccanico) era maggiore per un sistema di estrusione bivite termica, era meno costoso operare nel tempo rispetto a un sistema di estrusione standard monovite e bivite.

Un sistema di estrusione in grado di variare questo rapporto di utilizzo dell'energia e passare alle fonti energetiche più favorevoli dal punto di vista dei costi, porta una maggiore flessibilità al costo di funzionamento del sistema. Gli estrusori Wenger sono progettati per funzionare con rapporti di energia termica e meccanica da 1:1 fino a 14:1.

Ciò si ottiene con un profilo a doppia vite che consente un'iniezione di vapore fino a quattro-sei volte maggiore nel cilindro dell'estrusore. Inoltre, questi sistemi sono accoppiati con un precondizionatore ad alta intensità (HIP) che fornisce una minore variazione di umidità del prodotto e aumenta la gelatinizzazione dell'amido rispetto ad altri modelli di condizionamento del vapore.

Come risultato di un più ampio rapporto di utilizzo dell'energia e di un profilo bivite specializzato, accoppiato con un precondizionatore che offre una minore variazione di umidità del prodotto e una maggiore cottura, la flessibilità dei sistemi di estrusione Thermal Twin® e Aquaflex® diventano fondamentali per aumentare l'offerta di prodotti.

L'energia termica è considerata un modo di cucinare più naturale rispetto all'energia meccanica. Ciò si traduce in un impasto più delicato e meno sforzo per sviluppare continuamente la matrice del prodotto di pasta viscoelastica.

Con un sistema di estrusione Thermal Twin®, i produttori di pet food possono andare oltre il tradizionale dry espanso e offrire un alto contenuto di carboidrati, al forno, morbido umido, inclusione di bit di verdura, e cibo per animali ad alto contenuto di carne. Per di più, prelibatezze speciali (corte e lunghe), cibo umido stabile alla storta, ingredienti ingegnerizzati (fino al 200 percento di contenuto di liquami di carne umida), e prodotti a base di proteine ​​vegetali/carne testurizzati possono essere realizzati con questo tipo di sistema.

Con un sistema di estrusione Aquaflex®, i produttori di mangimi acquatici possono ampliare la loro offerta a gamberetti, galleggiante, micro, affondando, e mangimi per l'inclusione solubile di pesce.

Il design dell'estrusore bivite di nuova generazione e la cottura termica consentono un più ampio utilizzo degli ingredienti come nuove fonti di proteine ​​animali e vegetali. Non solo c'è una più ampia selezione di ingredienti con cui lavorare, i livelli di inclusione di ingredienti come carne fresca e fanghi sono duplici negli estrusori bivite Wenger di nuova generazione rispetto ai sistemi di estrusione monovite e bivite tradizionali.

Livelli di inclusione più elevati suggeriscono che tutte le proteine ​​animali potrebbero essere fornite sotto forma di carne fresca per alimenti per animali domestici e liquami di pesce per mangimi per acqua invece di pasti fusi, che si traduce in premio, prodotti con etichetta pulita. Inoltre, aspetto del prodotto (superficie più liscia), palatabilità, digeribilità, e i tassi di ritenzione degli ingredienti vengono migliorati quando gli ingredienti freschi di qualità vengono elaborati utilizzando un sistema di estrusione a doppia vite di nuova generazione.

Un recente caso di studio sull'appetibilità del pet food ha mostrato un rapporto di consumo più elevato e una preferenza di prima scelta con alimenti per animali prodotti con un sistema di estrusione di nuova generazione rispetto alle piattaforme di estrusione tradizionali.

Studi nutrizionali in Brasile, Europa, e gli Stati Uniti indicano che c'è una minore degradazione delle proteine ​​e minori livelli di irrancidimento dei grassi quando l'energia termica è enfatizzata sull'energia meccanica durante il processo di estrusione. È stata osservata una digeribilità delle proteine ​​fino al 95 percento per un prodotto generato su un sistema di estrusione Thermal Twin® utilizzando carne fresca rispetto all'80-85 percento della digeribilità delle proteine ​​di un prodotto che utilizza farine di carne lavorate. Inoltre, tasso di ritenzione significativamente più elevato di ingredienti importanti quando vengono enfatizzati gli input di energia termica (vedere la tabella 3).

In due casi studio separati in India e Vietnam utilizzando un sistema di estrusione bivite Aquaflex® di nuova generazione, è stata osservata una riduzione del costo della formula del 10% producendo mangime per gamberetti e mangime per tilapia senza compromettere l'integrità del prodotto. In entrambi gli studi sono stati registrati indici di durabilità del pellet superiori al 99%, dove le dimensioni del prodotto variavano da 0,6 mm fino a 2,2 mm nel mangime per gamberetti e da 1,8 mm fino a 7,0 mm nel mangime per tilapia. Inoltre, un costo medio di usura dell'attrezzatura di US$ 1,05/mton è stato raggiunto utilizzando la nuova generazione di bivite. Significativamente inferiore rispetto al sistema di estrusione a vite singola (US $2,10/mton) e al tradizionale sistema di estrusione bivite (3,41 US$/mton).

Globale, i sistemi di estrusione bivite di nuova generazione superano semplicemente le prestazioni dei sistemi monovite e bivite tradizionali. La flessibilità che è stata progettata in questi sistemi di estrusione fornisce ai produttori di alimenti per animali domestici e mangimi acquatici lo strumento preciso per massimizzare il loro investimento e ottimizzare i costi operativi. Inoltre, può aiutare a raggiungere la premiumizzazione e prodotti a etichetta pulita consentendo una gamma più ampia e un più alto livello di inclusione dell'utilizzo di ingredienti freschi.