Wie ein Fischfutter-Extruder funktioniert: Verwandlung von Rohstoffen in nahrhafte Pellets

Wie ein Fischfutter-Extruder funktioniert: Verwandlung von Rohstoffen in nahrhafte Pellets

Die Extrusion von Fischfutter ist ein hochentwickeltes thermomechanisches Verfahren, das eine Mischung von Rohstoffen in hochverdauliche, wasserstabile Futterpellets umwandelt. Diese Technologie ist für die moderne Aquakultur von entscheidender Bedeutung, da sie die Herstellung von Futtermitteln ermöglicht, die auf die spezifischen Ernährungsbedürfnisse der verschiedenen Fischarten zugeschnitten sind. Im Folgenden wird Schritt für Schritt erklärt, wie ein Fischfutter-Extruder funktioniert:

1. Vorbereitung und Vorkonditionierung der Zutaten

Der Prozess beginnt damit, dass die Rohstoffe - wie Fischmehl, Sojamehl, Getreide, Vitamine und Bindemittel - zu einem feinen Pulver gemahlen werden. Diese Mischung wird dann in eine Vorkonditioniererin die Dampf und flüssige Zusatzstoffe (z. B. Wasser, Öle) eingespritzt werden. Durch die Vorkonditionierung werden die Zutaten hydratisiert, die Verkleisterung der Stärke eingeleitet und die Mischung teilweise gekocht, was ihre Plastizität verbessert und sie für die Extrusion vorbereitet.

2. Beschickung des Extruderzylinders

Das vorkonditionierte Material wird in die Extruderzylinder über eine Schneckenzuführung. Der Zylinder beherbergt eine oder mehrere Schnecken, die sich in einer eng anliegenden zylindrischen Kammer drehen. Während sich die Schnecke(n) dreht/drehen, fördern sie das Material durch den Zylinder vorwärts.

3. Kochen und Scherenergieanwendung

Im Inneren der Trommel wird das Material einer intensiven mechanischen Scherung und thermischen Kochung unterzogen:

• Mechanische Schere: Die rotierende(n) Schnecke(n) erzeugen Reibung und Druck, wodurch die Mischung weiter erhitzt und zu einem zähflüssigen Teig geknetet wird.
• Thermische Energie: Heizelemente oder Dampfmäntel entlang des Fasses sorgen für eine präzise Temperatur (in der Regel 90-150 °C), wodurch die Mischung vollständig gegart wird. Dieser Schritt verkleistert die Stärke, denaturiert die Proteine und zerstört nährstofffeindliche Faktoren, was die Verdaulichkeit und Sicherheit verbessert.

4. Komprimierung und Homogenisierung

Die Schnecke(n) sind mit zunehmend flacheren Gängen oder Rückwärtsgangsegmenten ausgestattet, um den Druck (bis zu 30-40 bar) zu erhöhen und das Material zu verdichten. Dies gewährleistet eine gleichmäßige Durchmischung und Homogenisierung, wodurch eine konsistente geschmolzene Paste entsteht.

5. Pellets durch die Matrize formen

Das gekochte Material wird durch eine Pressplatte am Ende des Laufs. Die Düse enthält geformte Löcher (z. B. kreisförmig, ringförmig), die die Größe und Form der Pellets bestimmen. Beim Austritt aus der Matrize erfährt das Material einen plötzlichen Druckabfall, wodurch eingeschlossene Feuchtigkeit verdampft und die Pellets expandieren. Durch diese Expansion entsteht ein poröses, schwimmendes Pellet (oder ein sinkendes Pellet, wenn es anders verarbeitet wird).

6. Schneiden und Pelletskalierung

Ein rotierendes Messer, das unmittelbar nach der Düse angeordnet ist, schneidet die extrudierten Stränge in präzise Pellets. Die Geschwindigkeit des Messers kann zur Steuerung der Pelletlänge eingestellt werden.

7. Nachbearbeitung: Trocknung und Beschichtung

Die frisch extrudierten Pellets sind weich, feucht (~20-30% Feuchtigkeit) und instabil. Sie werden gefördert zu:

• Trockner: Heißlufttrockner reduzieren den Feuchtigkeitsgehalt auf ~10% und sorgen so für Lagerstabilität und Härte.
• Kühler: Die Kühler bringen die Pellets auf Umgebungstemperatur.
• Ölbeschichter: Flüssige Zusatzstoffe (z. B. Fischöl, Vitamine, Pigmente) werden auf die Pellets gesprüht, um den Nährwert, die Schmackhaftigkeit und die Wasserfestigkeit zu verbessern.

Die wichtigsten Mechanismen für schwimmendes und sinkendes Futter

• Schwimmendes Futter: Erreicht durch schnelle Ausdehnung während der Extrusion, wodurch Lufteinschlüsse entstehen, die die Dichte verringern.
• Senkender Vorschub: Erzeugt durch Begrenzung der Ausdehnung (z. B. durch niedrigere Temperatur, höhere Feuchtigkeit, Verdichtung nach der Extrusion).

Vorteile von extrudiertem Fischfutter

1. Personalisierung: Pelletgröße, -dichte und -nahrung können auf die jeweilige Art zugeschnitten werden (z. B. Garnelen, Lachs).
2. Verdaulichkeit: Gelatinierte Stärke und denaturierte Proteine verbessern die Nährstoffaufnahme.
3. Wasserstabilität: Die Pellets bleiben im Wasser intakt, was Abfall und Verschmutzung reduziert.
4. Reduzierung von Krankheitserregern: Hohe Hitze tötet Bakterien und Schimmelpilze ab.
5. Verlängerte Haltbarkeitsdauer: Der niedrige Feuchtigkeitsgehalt verhindert den Verderb.

Anwendungen

Extruder produzieren Futtermittel für:

• Fisch (z. B. Tilapia, Forelle, Lachs)
• Garnelen und Krustentiere
• Zierfische

Schlussfolgerung

Der Fischfutterextruder ist ein Wunderwerk der Technik, das thermische, mechanische und hydraulische Prinzipien kombiniert, um Rohstoffe in ernährungsphysiologisch optimiertes, umweltfreundliches Futter zu verwandeln. Seine Fähigkeit, Textur, Auftrieb und Nährstoffzufuhr zu steuern, macht ihn für nachhaltige Aquakulturbetriebe weltweit unverzichtbar. Durch das Verständnis dieses Prozesses können die Erzeuger die Futtermitteleffizienz maximieren und ein gesünderes Fischwachstum unterstützen.