Većina vlasnika kućnih ljubimaca hrani svoje ljubimce komercijalnom hranom za kućne ljubimce. Budući da komercijalna hrana za kućne ljubimce ima prednosti sveobuhvatne i bogate ishrane, praktičnog jedenja i tako dalje, prema različitim metodama obrade i sadržaju vode, hrana za kućne ljubimce može se podijeliti na suhu hranu za kućne ljubimce, poluvlažnu hranu za kućne ljubimce i konzerviranu hranu za kućne ljubimce; prema teksturi, hrana za kućne ljubimce može se podijeliti na miješanu hranu, meku vlažnu hranu i suhu hranu. Ponekad je teško promijeniti prehrambene navike ljubimca, čak i ako je nova hrana koja se nudi ljubimcu nutritivno uravnotežena i zadovoljava potrebe.
Suha hrana za kućne ljubimce obično sadrži 10% do 12% vode. Suha hrana također uključuje grubu praškastu hranu, granuliranu hranu, grubo mljevenu hranu, ekstrudiranu ekstrudiranu hranu i pečenu hranu, među kojima je najčešća i najpopularnija ekstrudirana ekstrudirana hrana. Suha hrana za kućne ljubimce uglavnom se sastoji od žitarica, nusproizvoda od žitarica, sojinih proizvoda, životinjskih proizvoda, nusproizvoda životinjskog porijekla (uključujući nusproizvode mlijeka), masti, vitamina i minerala. Suha hrana za mačke se obično ekstrudira. Mačke nemaju mužare, pa pelete hrane za mačke moraju biti oblikovane i dimenzionirane za rezanje sjekutićima, a ne za mljevenje kutnjacima, a proces ekstruzije je dobro prilagođen za ispunjavanje ovog posebnog zahtjeva (Rokey i Huber, 1994) (Nrc 2006).
Suha ekspandirana hrana
01: Princip ekspanzije ekstruzijom
Proces napuhavanja sastoji se od miješanja različitih praškova prema dizajniranoj formuli, zatim podvrgavanja obradi parom, te ekstrudiranja pod visokom temperaturom i visokim pritiskom nakon starenja. Zatim, temperatura i pritisak matrice na izlazu iz ekstruzijske komore naglo padaju, što uzrokuje brzo širenje čestica proizvoda i njihovo rezanje u potreban trodimenzionalni oblik pomoću rezača.
Proces napuhavanja može se podijeliti na suho napuhavanje i mokro napuhavanje prema količini dodane vode; prema principu rada, može se podijeliti na ekstruzijsko napuhavanje i napuhavanje vrućom plinskom presom. Ekstruzija i napuhavanje su procesi kondicioniranja i temperiranja materijala, kontinuiranog ekstrudiranja pod pritiskom, naglog smanjenja pritiska i širenja volumena.
Trenutno se većina hrane za pse koja se prodaje na tržištu proizvodi ekstruzijom i napuhivanje. Proces ekstruzije i napuhavanja može učiniti da škrob u hrani dostigne odgovarajući visok nivo želatinizacije, kako bi se poboljšala svarljivost škroba za kućne ljubimce (Mercier i Feillit, 1975) (Nrc 2006).
02: Proces ekstruzije i naduvavanja
Metoda tipičnog modernog sistema ekstruzije je prethodna obrada različitih praškova dodavanjem pare i vode radi temperiranja i temperiranja, tako da se materijali omekšaju, škrob želatinizira, a proteini denaturiraju. U procesu proizvodnje hrane za kućne ljubimce, ponekad se dodaju mesna kaša, melasa i druge supstance radi poboljšanja ukusa.
Kondicioner je najčešće korištena oprema za kondicioniranje u proizvodnji peletirane hrane. Kondicioniranje parom je najvažniji faktor u procesu peletiranja, a količina dodane pare ovisi o sadržaju vezane vode u hrani i vrsti hrane. Prilikom kondicioniranja, potrebno je da materijal i vodena para imaju dovoljno dugo vrijeme zadržavanja u kondicioneru, tako da voda može u potpunosti prodrijeti u materijal. Ako je vrijeme prekratko, voda ne može prodrijeti u materijal, već samo ostaje na površini u obliku slobodne vode. To ne pogoduje radu narednih procesa.
Parno hlađenje ima niz prednosti:
①Smanjite trenje i produžite vijek trajanja folije za presovanje. Prilikom kaljenja, voda može prodrijeti u materijal, a voda se može koristiti kao mazivo za smanjenje trenja između materijala i folije za presovanje, čime se smanjuje gubitak folije za presovanje i produžava vijek trajanja.
② Poboljšanje proizvodnog kapaciteta. Ako je sadržaj vlage prenizak tokom ekstruzije, viskoznost između različitih komponenti materijala bit će loša, a sposobnost oblikovanja također će biti loša. Povećanje sadržaja vlage može značajno povećati proizvodni kapacitet peleta, a kada je učinak dobar, proizvodni kapacitet se može povećati za 30%.
③ Smanjite potrošnju energije. Kada je sadržaj vlage nizak, potrošnja energije za naknadnu ekstruziju i druge procese se povećava, a broj operacija se može smanjiti kada se ista količina hrane proizvede nakon kondicioniranja parom, čime se smanjuje potrošnja energije.
④ Poboljšajte kvalitet čestica. Kontrolisanje količine vodene pare koja se dodaje u skladu sa različitim sirovinama tokom temperiranja može poboljšati kvalitet granula.
⑤ Poboljšanje sigurnosti hrane. Tokom procesa kondicioniranja parom, dodana para visoke temperature može ubiti različite patogene mikroorganizme sadržane u različitim hranivnim materijalima i poboljšati sigurnost hrane.
Različiti praškovi se nakon kondicioniranja direktno šalju u ekstruzijsku komoru ekstrudera, a dodaje se dodatna para, voda, a ponekad i suspenzija grubog praškastog materijala, suspenzija mesa itd. Ekstruzijska komora je središnji dio ekstruzijskog sistema i većinu zadataka cijelog sistema obavlja ovaj dio. Sadrži vijak, čahuru i matricu itd. Ova komponenta će odrediti da li će ekstruder biti jednostruki ili dvostruki vijak. Ako ima dvije paralelne osovine, bit će to dvostruki vijak, ako ima samo jedan, onda će to biti jednostruki vijak. Glavna funkcija ovog dijela je miješanje i kuhanje sastojaka, a može se napuniti vodom ili plinom u skladu sa stvarnom situacijom. Ekstruzijska komora je podijeljena na dio za dovod, dio za miješanje i dio za kuhanje. Dio za miješanje je ulaz gdje temperirani prah ulazi u ekstruzijsku komoru, a gustoća sirovine je u ovom trenutku vrlo niska; Kada se unutrašnji pritisak u sekciji za miješanje poveća, gustina sirovine se takođe postepeno povećava, a temperatura i pritisak u sekciji za kuhanje naglo rastu. Struktura sirovine počinje da se mijenja. Trenje između praha i zida bureta, vijka i praha postaje sve veće i veće, a različiti prahovi se kuvaju i sazrijevaju pod kombinovanim efektima trenja, sile smicanja i zagrijavanja. Temperatura u prostoriji za ekstruziju može želatinizirati većinu škroba i inaktivirati većinu patogenih mikroorganizama.
Neki proizvođači hrane za kućne ljubimce trenutno dodaju mesnu kašu u proces ekstruzije, što omogućava korištenje svježeg mesa u receptima umjesto samo suhog mesa. Zbog većeg sadržaja vlage u netretiranom mesu, ovo omogućava povećani udio životinjskih materijala u sastavu hrane za životinje. Povećanje sadržaja svježeg mesa barem daje ljudima osjećaj visokog kvaliteta.
Proces ekstruzije ima nekoliko prednosti:
①Visoka temperatura i visoki pritisak koji se stvaraju u procesu ekstruzije mogu efikasno sterilizirati;
② Može značajno povećati stepen ekspanzije škroba. Postoje dokazi da proces ekstruzije može postići stepen ekspanzije škroba veći od 90%, tako da se svarljivost škroba za kućne ljubimce također znatno poboljšava;
③ Različiti proteini u sirovinama su denaturirani kako bi se poboljšala svarljivost proteina;
④ Eliminisati različite antinutritivne faktore u hrani za životinje, kao što je antitripsin u soji.
Na izlazu iz ekstrudera nalazi se matrica. Kada ekstrudirana sirovina prođe kroz matricu, volumen se brzo širi zbog naglog pada temperature i pritiska. Promjenom rupa matrice, proizvođači hrane za kućne ljubimce mogu proizvoditi hranu za kućne ljubimce u mnogim kombinacijama oblika, veličina i boja. Ova sposobnost kombinovanja je veoma važna kako se tržište razvija, ali ne može se mnogo toga promijeniti u smislu zadovoljavanja nutritivne pogodnosti hrane za kućne ljubimce.
Ekspandirani proizvod se reže na granule određene dužine rotacijskim rezačem. Rezač je opremljen s 1 do 6 oštrica. Kako bi se prilagodila brzina rotacije, rezač obično pokreće samo mali motor.
Sadržaj masti u suhoj ekstrudiranoj hrani za kućne ljubimce varira od 6% do više od 25%. Međutim, previsok sadržaj masti se ne može dodati u proces ekstruzije, jer visoka temperatura i visoki pritisak u procesu ekstruzije utiču na nezasićene masne kiseline, a također utiču na ekstruziju i oblikovanje hrane. Stoga se metoda prskanja masti na površinu nakon naduvavanja obično koristi za povećanje sadržaja masti u proizvodu. Vruća mast prskana na površinu naduvane hrane lako se apsorbuje. Količina ubrizganog goriva može se podesiti podešavanjem brzine proizvodnje i brzine dodavanja masti, ali ova metoda je sklona velikim greškama. Nedavno je razvijena metoda kontrole koja može podesiti količinu dodane masti. Ovaj sistem uključuje sistem za regulaciju brzine i sistem pumpe za ubrizgavanje ulja pod pozitivnim pritiskom, čija je greška unutar 10%. Prilikom prskanja, potrebno je da mast dostigne više od 5%, u suprotnom se ne može ravnomjerno prskati. Uobičajeno je prskanje proteinskih digestiva i/ili aroma na površinu hrane za kućne ljubimce kako bi se poboljšalo prihvatanje hrane od strane kućnih ljubimaca (Corbin, 2000) (Nrc2006).
Nakon što je završeno ekstrudiranje i napuhavanje, potrebno je osušiti hranu kako bi se uklonila para i voda ubrizgani tokom procesa ekstruzije. Općenito, vlaga u hrani može doseći 22% do 28% tokom obrade, a nakon obrade, potrebno ju je osušiti kako bi vlaga dostigla 10% do 12% kako bi se prilagodila roku trajanja proizvoda. Proces sušenja se obično izvodi kontinuiranom sušilicom sa zasebnim hladnjakom ili kombinacijom sušilice i hladnjaka. Bez pravilnog sušenja, ekstrudirana hrana za kućne ljubimce može se pokvariti, uz cvjetanje mikroba i rast gljivica alarmantnom brzinom. Većina ovih mikroorganizama može razboljeti mačke i pse, na primjer, čak i mala količina toksina koje proizvodi plijesan u vrećici hrane za pse može utjecati na pse. Uobičajena mjera količine slobodne vode u hrani za kućne ljubimce je indeks aktivnosti vode, koji se definira kao omjer ravnoteže lokalnog pritiska vode i pritiska pare na površini hrane za kućne ljubimce na istoj temperaturi. Općenito, većina bakterija ne može rasti ako je aktivnost vode niža od 0,91. Ako je aktivnost vode ispod 0,80, većina plijesni također neće moći rasti.
Veoma je važno kontrolisati sadržaj vlage u proizvodu tokom procesa sušenja hrane za kućne ljubimce. Na primjer, kada se vlažnost proizvoda osuši sa 25% na 10%, potrebno je ispariti 200 kg vode da bi se proizvelo 1000 kg suhe hrane, a kada se vlažnost osuši sa 25% na 12%, potrebno je ispariti samo 173 kg vode da bi se proizvelo 1000 kg suhe hrane. Većina hrane za kućne ljubimce suši se u kružnim transportnim sušilicama.
03: Prednosti ekstrudirane napuhane hrane za kućne ljubimce
Pored prednosti dobrog ukusa, ekspandirana hrana za kućne ljubimce ima i niz drugih prednosti:
Visoka temperatura, visoki pritisak, visoka vlažnost i razni mehanički efekti u procesu naduvavanja hrane mogu značajno povećati stepen želatinizacije škroba u hrani, denaturisati proteine u njoj i istovremeno uništiti lipazu koju proizvode različiti mikroorganizmi, čineći mast stabilnijom. To je korisno za poboljšanje svarljivosti kod životinja i stope iskorištavanja hrane.
②Visoka temperatura i visoki pritisak sirovine u ekstruzijskoj komori mogu uništiti razne patogene mikroorganizme sadržane u sirovini, tako da hrana može ispuniti relevantne higijenske zahtjeve i spriječiti razne bolesti probavnog trakta uzrokovane konzumiranjem hrane.
③Ekstruzija i napuhavanje mogu proizvesti granulirane proizvode različitih oblika, kao što je hrana za mačke koja se može proizvesti u obliku ribe, hrana za pse može se proizvesti u obliku malih kostiju, što može poboljšati želju kućnih ljubimaca za jelom.
④ Probavljivost hrane može se poboljšati puhanjem, a ukusnost i aroma hrane mogu se pojačati, što je posebno važno za mlade pse i mačke čiji probavni organi još nisu razvijeni.
⑤Sadržaj vode u suhoj ekstrudiranoj peletiranoj hrani je samo 10%-12%, što znači da se može dugo čuvati bez izazivanja plijesni.
04: Učinak ekstruzije na svarljivost hranjivih tvari
Proces ekstruzije hrane za kućne ljubimce ima značajan utjecaj na svarljivost različitih hranjivih tvari, posebno škroba, proteina, masti i vitamina.
Škrob se želatinizira pod kombinovanim djelovanjem visoke temperature, visokog pritiska i vlage tokom temperiranja i ekstruzije. Specifičan proces je taj što škrob u mješavini praha počinje apsorbirati vodu i rastvarati se od kondicioniranja parom, te gubi svoju originalnu kristalnu strukturu. Tokom procesa ekstruzije, s daljnjim povećanjem vlage, temperature i pritiska, efekat bubrenja škroba se dodatno pojačava i, do određene mjere, granule škroba počinju pucati, te u tom trenutku škrob počinje želatinizirati. Kada se ekstrudirani materijal istisne iz matrice, zbog naglog pada pritiska na atmosferski pritisak, granule škroba naglo pucaju, a stepen želatinizacije se također naglo povećava. Temperatura i pritisak u procesu ekstruzije direktno utiču na stepen želatinizacije škroba. Mercier i saradnici (1975) su otkrili da je, kada je sadržaj vode bio 25%, optimalna temperatura ekspanzije kukuruznog škroba bila 170-200°C. Unutar ovog raspona, svarljivost škroba in vitro nakon želatinizacije može doseći 80%. U poređenju sa svarljivošću prije ekspanzije (18%), znatno se povećala za 18%. Chiang i saradnici (1977) su otkrili da se stepen želatinizacije škroba povećava sa povećanjem temperature u rasponu od 65-110°C, ali se stepen želatinizacije škroba smanjuje sa povećanjem brzine dodavanja.
Proces kondicioniranja parom i ekstruzije također ima značajan utjecaj na svarljivost proteina, a opći trend je promjena proteina u smjeru koji je koristan za probavu životinja. Pod djelovanjem kondicioniranja parom i mehaničkog pritiska, protein se denaturira u granule, a topljivost u vodi se smanjuje. Što je veći sadržaj proteina, to se više smanjuje topljivost u vodi.
Želatinizacija škroba također ima značajan utjecaj na topljivost proteina u vodi. Želatinizirani škrob formira membransku strukturu oko proteina, što dovodi do smanjenja topljivosti proteina u vodi.
Nakon što se protein proširi, mijenja se i njegova struktura, a kvaternarna struktura se degradira u tercijarnu ili čak sekundarnu strukturu, što znatno skraćuje vrijeme hidrolize proteina tokom probave. Međutim, glutaminska kiselina ili asparaginska kiselina unutar proteina reagirat će s lizinom, što smanjuje stopu iskorištavanja lizina. Maillardova reakcija između ε-amino grupe aminokiselina i šećera na višim temperaturama također smanjuje svarljivost proteina. Antinutritivni faktori u sirovinama, poput antitripsina, također se uništavaju zagrijavanjem, što s druge strane poboljšava svarljivost proteina kod životinja.
Tokom cijelog procesa proizvodnje, sadržaj proteina u hrani se u osnovi ne mijenja, a potencija aminokiselina se značajno ne mijenja.
Vrijeme objave: 02.03.2023.