Как работает экструдер для рыбных кормов: Превращение сырых ингредиентов в питательные гранулы

Как работает экструдер для рыбных кормов: Превращение сырых ингредиентов в питательные гранулы

Экструзия рыбных кормов - это сложный термомеханический процесс, который превращает смесь сырьевых ингредиентов в легкоусвояемые, устойчивые к воде кормовые гранулы. Эта технология имеет решающее значение для современной аквакультуры, позволяя производить корма с учетом специфических пищевых потребностей различных видов рыб. Вот пошаговое описание работы экструдера для рыбных кормов:

1. Подготовка ингредиентов и предварительное кондиционирование

Процесс начинается с измельчения сырья - рыбной муки, соевой муки, зерновых, витаминов и связующих веществ - в мелкий порошок. Затем эта смесь переносится в предварительный кондиционерВ него подается пар и жидкие добавки (например, вода, масла). Предварительное кондиционирование гидратирует ингредиенты, инициирует желатинизацию крахмала и частично готовит смесь, улучшая ее пластичность и подготавливая к экструзии.

2. Подача в ствол экструдера

Предварительно подготовленный материал подается в ствол экструдера через шнековый питатель. В бочке находится один или два шнека, которые вращаются внутри плотно прилегающей цилиндрической камеры. Вращаясь, шнек(и) подают материал вперед через бочку.

3. Приготовление пищи и применение энергии сдвига

Внутри бочки материал подвергается интенсивному механическому сдвигу и термической обработке:

• Механические ножницы: Вращающийся шнек (шнеки) создает трение и давление, дополнительно нагревая и замешивая смесь в вязкое тесто.
• Тепловая энергия: Нагревательные элементы или паровые рубашки вдоль бочки поддерживают точную температуру (обычно 90-150°C), полностью проваривая смесь. На этом этапе происходит желатинизация крахмала, денатурация белков и разрушение антипитательных факторов, что повышает усвояемость и безопасность.

4. Сжатие и гомогенизация

Конструкция шнека (шнеков) с постепенным уменьшением глубины полета или сегментов обратного полета позволяет увеличить давление (до 30-40 бар) и сжать материал. Это обеспечивает равномерное перемешивание и гомогенизацию, создавая однородную расплавленную пасту.

5. Формирование гранул через фильеру

Приготовленный материал проходит через штамповочная плита на конце ствола. В фильере имеются отверстия (например, круглые, кольцевые), которые определяют размер и форму гранул. Когда материал выходит из фильеры, он испытывает резкий перепад давления, в результате чего захваченная влага испаряется и расширяет гранулы. В результате расширения образуются пористые, плавающие гранулы (или тонущие гранулы, если они обрабатываются по-другому).

6. Резка и определение размеров гранул

Вращающийся нож-резак, расположенный сразу после фильеры, разрезает экструдированные нити на точные гранулы. Скорость вращения ножа можно регулировать, чтобы контролировать длину гранул.

7. Постобработка: Сушка и нанесение покрытия

Свежеэкструдированные гранулы мягкие, влажные (~20-30% влаги) и нестабильные. Они транспортируются в:

• Сушилки: Сушилки горячего воздуха снижают влажность до ~10%, обеспечивая стабильность и твердость на полке.
• Кулеры: Охладители доводят гранулы до температуры окружающей среды.
• Масляные покрытия: Жидкие добавки (например, рыбий жир, витамины, пигменты) распыляются на гранулы для повышения питательности, вкусовых качеств и водостойкости.

Ключевые механизмы, лежащие в основе плавающего и тонущего корма

• Плавающий корм: Достигается за счет быстрого расширения во время экструзии, в результате чего образуются воздушные карманы, снижающие плотность.
• Тонущий корм: Получается путем ограничения расширения (например, понижение температуры, повышение влажности, постэкструзионное уплотнение).

Преимущества экструдированных кормов для рыб

1. Настройка: Размер гранул, плотность и питание могут быть подобраны в соответствии с видами (например, креветки, лосось).
2. Перевариваемость: Желатинизированный крахмал и денатурированные белки улучшают усвоение питательных веществ.
3. Стабильность воды: Гранулы остаются неповрежденными в воде, что снижает количество отходов и загрязнений.
4. Уменьшение количества патогенов: Высокая температура уничтожает бактерии и плесень.
5. Увеличенный срок хранения: Низкое содержание влаги предотвращает порчу.

Приложения

Экструдеры производят корма для:

• Рыба (например, тилапия, форель, лосось)
• Креветки и ракообразные
• Декоративные рыбы

Заключение

Экструдер для рыбных кормов - это чудо инженерной мысли, сочетающее в себе термические, механические и гидравлические принципы для преобразования сырьевых ингредиентов в оптимальный по питательным свойствам и экологически чистый корм. Его способность контролировать текстуру, плавучесть и доставку питательных веществ делает его незаменимым для устойчивого развития аквакультуры во всем мире. Понимая этот процесс, производители могут максимально повысить эффективность кормов и обеспечить более здоровый рост рыбы.