por Brabender, Alemanha
Fornecer um suprimento adequado de proteína para a população mundial em constante crescimento é um tremendo desafio global. O consumo de peixes e frutos do mar é tradicionalmente ancorado em muitas culturas dietéticas e recomendado como uma fonte significativa de proteína para aprimoramento nutricional.
Contudo, em vista da situação atual com oceanos sobreexplorados ao redor do globo, é preciso encontrar alternativas:aqui a aquicultura oferece uma solução. Consequentemente, o rendimento anual global da aquicultura, no valor de aproximadamente 100 milhões de toneladas desde 2015, ultrapassou a quantidade de "peixes selvagens" para consumo humano.
O crescimento adicional é uma conclusão precipitada:um aumento de 50% na produção está previsto para as próximas duas décadas.
Aqüicultura em expansão:quais alimentos para quais espécies?
Conversamos com Julian Foerster (JF) e Michael Landers (ML), os técnicos de aplicação do laboratório de extrusão da Brabender, sobre o uso de produtos extrudados sob medida para resolver os problemas atualmente enfrentados pela indústria de alimentos aquáticos.
Água extrudada - Onde existe demanda?
JF: Seja a criação de peixes com sistemas de fluxo contínuo, netcages, ou sistemas de recirculação com preservação de recursos, como fazendas aquapônicas ou offshore - todos esses peixes e crustáceos precisam de alimentação; quase 40 milhões de toneladas por ano em todo o mundo.
70 por cento é produzido pelos principais produtores de alimentos aquáticos na região do Pacífico Asiático, particularmente na China, 10 por cento vem da América Latina, e outros 10 por cento da Europa. Claro, é preciso diferenciar entre quais espécies devem ser alimentadas.
Atualmente, 30 por cento da produção é usada para a criação de carpas, 15 por cento é necessário para crustáceos, seguido por tilápia, peixe-gato, salmão, e fazendas de trutas.
ML: Os produtos extrudados oferecem possibilidades que definem tendências, prometendo sucesso de mercado e inovação de produto no desenvolvimento de rações adequadas para cada espécie em uma base prática. Praticamente nenhum outro processo oferece tanto potencial para remodelar totalmente uma matriz de alimentação aquática.
Por esta razão, as prensas de peletização puramente mecânicas têm sido cada vez mais substituídas pela tecnologia de extrusão de última geração para a produção. Hoje, extrusoras de laboratório são, portanto, "ferramentas" necessárias para desenvolvedores de produtos em empresas, bem como em universidades e institutos de pesquisa. Com o TwinLab-F 20/40, A Brabender acaba de apresentar seu modelo top atual para o mundo dos laboratórios de P&D.
Qual é o alimento "adequado" para uma espécie?
JF: Primeiro, precisamos determinar as matérias-primas e sua porcentagem de proteínas e carboidratos que são práticas para várias aplicações de produtos. É necessário primeiro determinar a tendência do feed para flutuar ou afundar, dependendo dos hábitos alimentares do tipo específico de peixe.
Em princípio, ração flutuante tende a ser comida por peixes de fundo, como carpas e bagres, o que também pode ser uma questão de treinamento. Salmão e truta preferem ração que afunda lentamente, camarão, por contraste, como comida que afunda rapidamente.
ML: Correspondentemente, é necessário selecionar diferentes configurações de processo para produção. Para feed flutuante, incluindo alimentação suspensa ou afundando lentamente, operamos com extrusão a quente em temperaturas acima de 100 ° C. Isso resulta em uma boa expansão do pellet. Para afundar feed, ou seja, produção de pelotas que afundam rapidamente com expansão mínima, extrusão a frio é o método preferível.
Quais desafios precisam ser resolvidos em laboratório?
ML: Se um produto se expande ou não depende, entre outras coisas, sobre o teor de umidade, bem como geralmente da receita, particularmente a porcentagem de proteína, carboidratos, e gordura na mistura inicial, que também varia ictiologicamente dependendo da espécie.
Como desenvolvedores de produtos, podemos determinar isso precisamente no laboratório. O TwinLab nos permite colocar várias composições e receitas na bancada de testes. O grau de expansão pode ser ajustado e alterado com configurações de processo variáveis.
O mais importante é a coesão ideal dos constituintes para evitar que os grânulos se desintegrem. Isso nos permite testar as características do produto para garantir que as receitas sejam devidamente adaptadas ao tipo de peixe e ao método de criação.
Por exemplo, algumas espécies requerem uma alta porcentagem de gordura na ração, Contudo, muito óleo atrasa a expansão - aqui podemos examinar os máximos possíveis usando o TwinLab. E naturalmente, o reverso é verdade, quando é necessário determinar as quantidades mínimas de ingredientes, por exemplo. para otimização das características de afundamento. Isso pode ser regulado pela adição de água, entre outras coisas, em que os peletes são então secos.
JF: Para o futuro, design de produto sustentável - palavra-chave:Sustentabilidade - a tendência está se afastando do uso de farinha de peixe ou subprodutos da pesca comercial. Em vez de, é necessário estudar quais fontes de proteína com quais características e percentagens são compatíveis com a extrusão.
Quais fontes alternativas de matérias-primas você acredita que têm potencial para aplicação prática para extrusão de alimentos aquáticos?
ML: Em nosso laboratório de aplicações, já acumulamos grande experiência no desenvolvimento de produtos. Particularmente com farinha e sêmolas de legumes - não apenas soja, mas também ervilhas e tremoços, ou maior uso de fontes clássicas de proteína e carboidratos, como milho, trigo, e arroz.
Dada a situação nutricional mundial, estes podem ser usados de forma mais eficiente como alimento aquático do que para alimentar animais domésticos. E considerando a quantidade limitada de área disponível para matérias-primas vegetais, subprodutos de grãos de cereais devem ser investigados como ingredientes para rações aquáticas.
Por exemplo, Estou pensando aqui em farelos de cereais de moinhos ou glúten de milho da indústria de amido. Outras aplicações óbvias são plantas marinhas, como algas ou algas, como fontes de nutrição de alta proteína para fazendas de peixes:Aqui, Seria possível esclarecer em escala de laboratório quais porcentagens em uma mistura de ração para peixes são adequadas para extrusão ou como isso pode ser otimizado tecnologicamente.
JF: As proteínas dos insetos fornecem uma perspectiva para a pesquisa e o desenvolvimento na área de alimentos aquáticos. No laboratório de aplicações Brabender, realizamos nossos próprios testes com o objetivo de substituir a farinha de peixe por proteína de inseto composta por Hermetia illucens (mosca negra) como matéria-prima. Os resultados iniciais são bastante promissores:Em termos de parâmetros reológicos para extrusão, bem como as propriedades nutritivas dos produtos extrudados, independentemente de ser em pellet ou em pó.
Particularmente nos mercados do Leste Asiático, Eu vejo boas perspectivas para isso, porque os hábitos alimentares tradicionais não têm reservas quanto ao uso de insetos nos menus.
O que o novo TwinLab pode fazer para extrusão em escala de laboratório?
ML: Nós vamos, Eu poderia continuar por horas sobre isso. Mas quero enfatizar dois argumentos principais para o desenvolvimento prático de produtos com extrusoras de laboratório, como o TwinLab, em vez da manipulação experimental do processo de produção.
Para um, você pode variar suas idéias de aplicação em uma ampla variedade de maneiras com relação à matéria-prima, formulação, configuração da extrusora, e produto. Em segundo lugar, você tem a opção de estabelecer métodos para medir seus parâmetros de qualidade com antecedência, desde a matéria-prima até o produto final. Com uma largura de 60 centímetros, nosso novo TwinLab também cabe nos laboratórios mais restritos.
JF: A gama de aplicações concentra-se principalmente no desenvolvimento de receitas e produtos ou serve para a otimização dos processos de produção. O novo TwinLab é uma extrusora de duplo parafuso do tamanho de um laboratório.
Nós o usamos para testar produtos com uma ampla variedade de formatos, cores, e sabores. Durante o desenvolvimento, era importante para nós podermos aderir a condições de processamento realistas. Isso reduz custos para nossos clientes e é sempre voltado para a qualidade.
Você requer muito menos tempo para seus testes, economizar em material, e quase não há desperdício de produto. E por ultimo, mas não menos importante:na produção diária, você não precisa se preocupar com quaisquer efeitos negativos em seu sistema de gerenciamento de qualidade em andamento. Isso permite que o retorno do investimento seja realizado facilmente na empresa.
Onde você vê as vantagens relacionadas ao aplicativo para o desenvolvimento de produtos?
ML: Ao longo do comprimento do forro, quatro zonas de aquecimento e resfriamento fornecem temperaturas otimizáveis em todas as áreas de processo. Velocidades de rosca de até 1200 rotações por minuto oferecem aos usuários grande flexibilidade no que diz respeito à energia mecânica específica, chamado SME por questões de brevidade.
Como uma extrusora de dupla rosca, o TwinLab permite o processamento de uma ampla variedade de matérias-primas, bem como a análise de suas características de viscosidade e plasticidade. Isso ocorre porque todo o transporte, amassando, e os elementos de mistura podem ser configurados individualmente, dependendo da sequência do processo.
O projeto do módulo permite configuração variável para simulação de produto com diferentes forças de cisalhamento, tornando o dispositivo adequado para aplicações muito variadas. E finalmente, Gostaria de citar mais uma característica importante para o uso diário no laboratório:a unidade de processo é separada horizontalmente e pode ser dobrada verticalmente - o que poucos modelos comparáveis oferecem no mercado. Isso não só permite a avaliação visual das etapas de processamento individuais, mas também proporciona uma remoção conveniente dos parafusos e uma limpeza rápida.
JF: Para aplicações de alimentação aquática, produzimos pelotas principalmente cilíndricas, ou produtos expandidos com a cabeça de roscar redonda - e um dispositivo de corte adicional. As quatro aberturas de dosagem superiores e duas laterais no TwinLab também permitem aditivos líquidos ou granulados, como óleos, vitaminas, e concentrados minerais ou cores para serem alimentados.
Por exemplo, Estou pensando aqui em ácidos graxos ômega-3 ou carotenos, que são de enorme importância para os produtores de alimentos aquáticos e seus fornecedores. Na área de pesquisa e desenvolvimento, existem muitos projetos cooperativos entre a ciência e a indústria, que a Brabender tem o orgulho de apoiar a alimentação aquática do futuro com sua experiência relacionada à extrusão.
Mas ainda mais:Gostaríamos de convidar os clientes a visitar nosso Customer and Technology Center em Duisburg e ver as capacidades de nossa extrusão em escala de laboratório e experimentar o novo TwinLab em operação por eles próprios.
