por Alain Brisset, Clextral, França
Os frutos do mar hoje consumidos em todo o mundo podem ser divididos entre a produção de aquicultura e a captura selvagem:isso representa, respectivamente, 80 milhões de toneladas métricas (53%) para animais empanados e 71,2 milhões de toneladas métricas (47%) para os peixes capturados.
Esses animais aquáticos incluem peixes-barbatana, crustáceos e moluscos. Entre os animais cultivados em 2016, alguns são alimentados com ração manufaturada (56,6 milhões de toneladas métricas), enquanto alguns não são alimentados com rações manufaturadas (23,4 milhões de toneladas métricas, como ostras, mexilhões, ..) Finalmente, estima-se que 35 a 40 milhões de toneladas métricas por ano de ração são necessárias para a indústria da aquicultura.
Alimentação flutuante e afundando
Para atender a essa demanda, a ração pode ser distribuída como resíduo alimentar ou / e ração preparada. Diferentes tecnologias estão disponíveis para preparar a alimentação, como misturadores, prensas de pelotas, expansores e extrusores.
A tecnologia de extrusão é uma tecnologia relativamente recente usada na indústria de aquicultura, originado há aproximadamente 40 anos. A extrusão é um processo termomecânico que consiste em forçar um produto através de um orifício de pequeno tamanho, sob pressão e temperatura graças a um dispositivo mecânico denominado parafuso arquimedes. As funções de uma extrusora são geralmente consideradas para alimentação, transportando, comprimindo, cozinhando e modelando continuamente.
Extrusão de parafuso duplo
Uma diferença fundamental entre a tecnologia de parafuso único e duplo é a capacidade de mistura de uma extrusora de parafuso duplo (TSE). Esta operação unitária é gerada pelos dois parafusos entrelaçados co-girando em um cilindro fechado (o barril), enquanto uma extrusora de parafuso único (SSE) funciona com apenas um parafuso do tipo arquimedes.
O transporte em um SSE depende do atrito entre o material sendo processado e a superfície interna do barril, enquanto um TSE pode transferir qualquer mistura de água pura para massas altamente viscosas, mesmo contendo altos níveis de gordura, semelhante a uma bomba positiva.
Um TSE não é sensível a "indutores de deslizamento", como água e gorduras. As propriedades de mistura do TSE permitem uma transferência muito homogênea de cisalhamento mecânico e temperatura na massa processada, dando-lhe uma forma homogênea de cozimento e viscosidade. Também é possível misturar em um líquido TSE, como água e gordura, para ajustar o grau de expansão final.
Adicionalmente, a menor disponibilidade de farinha e óleo de peixe tem levado os fabricantes a usarem matérias-primas alternativas em suas receitas:proteínas vegetais, proteínas animais processadas, misturas de diferentes óleos e novos materiais, como farinhas de insetos, refeições de krill, proteínas de uma única célula. Precisamos de uma máquina muito flexível para lidar com essas receitas em constante mudança e também com as possíveis composições de matéria-prima.
Alimentação flutuante e afundando
Um TSE oferece uma flexibilidade extremamente alta devido à sua capacidade de mistura; Adicionalmente, para o processo de diferentes matérias-primas, oferece independência de parâmetros, como taxa de alimentação e velocidade da rosca, e controle muito fino de temperatura e cisalhamento nas diferentes zonas modulares da extrusora:esta é uma ferramenta perfeita para dominar facilmente os parâmetros de afundamento e flutuação.
A ração extrusada deve atender às necessidades nutricionais do animal, mas também com os requisitos físicos e comportamento do animal:alimento que afunda rapidamente para as espécies bentônicas ou demersais, afundamento lento para as espécies pelágicas ou de superfície. O teor de sal (marinho, água doce e salobra) também desempenha um papel neste pedido.
Como controlar isso?
Primeiro, o pré-condicionamento deve ser eficiente com cozimento otimizado do amido e desnaturação protéica. Como algumas receitas apresentam baixo teor de amido (8-10% para muitas), é importante iniciar a gelatinização com um bom dispositivo para misturar igualmente água e vapor com o pó. Também é crucial manter o tempo de retenção correto para permitir que o vapor se condense e forneça sua energia latente. Outros aspectos devem ser considerados, como a segurança, limpeza e controle automatizado de parâmetros que ajudam a mudar rapidamente de uma receita para outra.
Em seguida, um processo-chave ocorre na própria extrusora:para afundar os pellets, precisamos de uma alta densidade aparente, relativamente difícil, mas granulado digestível e estável em água. Obteremos um pellet estável em água quando o amido e as proteínas estiverem bem cozidos; a extrusora deve ter a configuração correta do parafuso para controlar o cisalhamento e as temperaturas ao longo do cilindro.
Se quisermos ajustar a densidade aparente correta, por exemplo, para atingir valores entre 350 e 580 g / L, temos que controlar o grau de expansão dos granulados.
Portanto, temos que aumentar / diminuir a viscosidade interna do material processado na extrusora.
Isso será alcançado com um perfil de temperatura correspondente e um resfriamento interno eficiente dos barris modulares; acima de 580 g / l, podemos usar um sistema de ventilação que recupera os vapores / energia para o pré-condicionador.
Devido a este sistema, pode-se diminuir imediatamente a temperatura da massa e extrudar uma massa cozida altamente viscosa que apresentará uma expansão limitada. Com tal processo é possível atingir densidades de até 750 g / l, que é um bom valor para ração de camarão. A estabilidade da água deve, obviamente, permanecer correta (por exemplo:3-10h dependendo da receita do camarão).
Pode-se finalmente extrudar a massa cozida e viscosa através da matriz. O desenho da matriz e a superfície de extrusão também contribuem para o grau de expansão (e, portanto, as propriedades de flutuação / afundamento). Para pellets flutuantes de alta expansão, você pode escolher canais relativamente curtos para a matriz:1,0 a 1,5 de diâmetro, e com uma superfície de extrusão relativamente pequena (MM2 / extrudado kg / h).
Conclusão
Uma máquina TSE oferece a mais alta flexibilidade para controlar com precisão os parâmetros do processo e se adaptar rapidamente às mudanças na receita e na composição da matéria-prima. Ele permite a produção de pellets de ração para peixes flutuantes e que afundam na faixa de 350 a 750 g / l, de acordo com as receitas e tamanho do produto. Um TSE vai cozinhar perfeitamente, absorver algumas variações, e controlar as temperaturas, cisalhamento e tempo de residência do material processado.
O uso de um dispositivo de controle de densidade combinado com o parafuso e o design de matriz certos dará definitivamente vantagens técnicas e econômicas para o fabricante, com o controle preciso do grau de expansão garantindo uma qualidade consistente.
