Lielākā daļa mājdzīvnieku īpašnieku savus mīluļus baro ar komerciālu barību. Jo komerciālajai barībai ir tādas priekšrocības kā vispusīgs un bagātīgs uzturs, ērta ēšana utt. Atkarībā no dažādām pārstrādes metodēm un ūdens satura, mājdzīvnieku barību var iedalīt sausajā barībā, pusmitrā barībā un konservētā barībā; atkarībā no tekstūras, mājdzīvnieku barību var iedalīt jauktajā barībā, mīkstajā mitrajā barībā un sausajā barībā. Dažreiz ir grūti mainīt mājdzīvnieka ēšanas paradumus, pat ja jaunā barība, ko piedāvā mājdzīvniekam, ir uztura ziņā sabalansēta un atbilst tā vajadzībām.
Sausā mājdzīvnieku barība parasti satur 10–12 % ūdens. Sausā barība ietver arī rupjo pulverveida barību, granulēto barību, rupji malto barību, ekstrudētu uzpūstu barību un ceptu barību, starp kurām visizplatītākā un populārākā ir ekstrudētā uzpūstā barība. Sausā mājdzīvnieku barība galvenokārt sastāv no graudiem, graudu blakusproduktiem, sojas produktiem, dzīvnieku izcelsmes produktiem, dzīvnieku blakusproduktiem (tostarp piena blakusproduktiem), taukiem, vitamīniem un minerālvielām. Sausā kaķu barība parasti tiek ekstrudēta. Kaķiem nav javas, tāpēc kaķu barības granulām jābūt veidotām un izmēram, lai tās varētu griezt ar priekšzobiem, nevis malt ar dzerokļiem, un ekstrūzijas process ir labi piemērots šīs īpašās prasības izpildei (Rokey And Huber, 1994)(Nrc 2006).
Sausa uzpūsta pārtika
01: Ekstrūzijas izplešanās princips
Uzpūšanas process ir dažādu pulveru sajaukšana atbilstoši izstrādātajai formulai, pēc tam tvaika kondicionēšana un pēc novecošanas ekstrudēšana augstā temperatūrā un augstā spiedienā, un tad presformas temperatūra un spiediens ekstrūzijas kameras izejā pēkšņi pazeminās, izraisot produkta daļiņu strauju izplešanos un sagriešanu vajadzīgajā trīsdimensiju formā ar griezēju.
Pūšanas procesu var iedalīt sausajā un mitrajā pūšanā atkarībā no pievienotā ūdens daudzuma; saskaņā ar darbības principu to var iedalīt ekstrūzijas pūšanā un gāzes karstās presēšanas pūšanā. Ekstrūzija un pūšana ir materiālu kondicionēšanas un atlaidināšanas, nepārtrauktas spiediena ekstrūzijas, pēkšņas spiediena samazināšanas un tilpuma palielināšanas process.
Pašlaik lielākā daļa tirgū pārdotās suņu barības tiek ražota ar ekstrūzijas un uzpūšanas metodi. Ekstrūzijas un uzpūšanas process var panākt, ka barībā esošā ciete sasniedz atbilstoši augstu želatinizācijas līmeni, lai uzlabotu cietes sagremojamību mājdzīvniekiem (Mercier un Feillit, 1975) (Nrc 2006).
02: Ekstrūzijas un uzpūšanas process
Tipiskas mūsdienu ekstrūzijas sistēmas metode ir dažādu pulveru iepriekšēja apstrāde, pievienojot tvaiku un ūdeni, lai tos atlaidinātu un rūdītu, lai materiāli mīkstinātu, ciete kļūtu želatinizēta un olbaltumvielas denaturētu. Mājdzīvnieku barības ražošanas procesā dažreiz pievieno gaļas suspensiju, melasi un citas vielas, lai uzlabotu garšas īpašības.
Kondicionieris ir visbiežāk izmantotā kondicionēšanas iekārta granulu barības ražošanai. Tvaika kondicionēšana ir vissvarīgākais faktors granulēšanas procesā, un pievienotā tvaika daudzums ir atkarīgs no barības saistītā ūdens satura un barības veida. Kondicionēšanas laikā ir nepieciešams, lai materiālam un ūdens tvaikiem būtu pietiekami ilgs uzturēšanās laiks kondicionierī, lai ūdens varētu pilnībā iesūkties materiālā. Ja laiks ir pārāk īss, ūdens nevar iesūkties materiālā, bet tikai paliek uz virsmas brīva ūdens veidā. Tas neveicina turpmāko procesu darbību.
Tvaika kondicionēšanai ir vairākas priekšrocības:
1. Samazina berzi un pagarina presplēves kalpošanas laiku. Rūdīšanas laikā ūdens var iesūkties materiālā, un ūdeni var izmantot kā smērvielu, lai samazinātu berzi starp materiālu un presplēvi, tādējādi samazinot presplēves zudumus un pagarinot kalpošanas laiku.
2. Uzlabot ražošanas jaudu. Ja mitruma saturs ekstrūzijas laikā ir pārāk zems, dažādu materiālu komponentu viskozitāte būs slikta, un arī formēšanas spēja būs slikta. Mitruma satura palielināšana var ievērojami palielināt granulu ražošanas jaudu, un, ja efekts ir labs, ražošanas jaudu var palielināt par 30%.
③ Samaziniet enerģijas patēriņu. Ja mitruma saturs ir zems, palielinās sekojošās ekstrūzijas un citu procesu enerģijas patēriņš, un darbību skaits var tikt samazināts, ja pēc tvaika kondicionēšanas tiek saražots tāds pats pārtikas daudzums, tādējādi samazinot enerģijas patēriņu.
4. Uzlabojiet daļiņu kvalitāti. Granulu kvalitāti var uzlabot, kontrolējot ūdens tvaiku daudzumu, kas tiek pievienots atkarībā no izejvielām atlaidināšanas laikā.
5. Uzlabot pārtikas nekaitīgumu. Tvaika kondicionēšanas procesā pievienotais augstas temperatūras tvaiks var iznīcināt dažādus patogēnos mikroorganismus, kas atrodas dažādās barības sastāvdaļās, un uzlabot pārtikas nekaitīgumu.
Pēc kondicionēšanas dažādie pulveri tiek tieši nosūtīti uz ekstrūdera ekstrūzijas kameru, un tiek pievienots papildu tvaiks, ūdens un dažreiz graudu rupjās pulverveida vielas, gaļas suspensija utt. Ekstrūzijas kamera ir ekstrūzijas sistēmas galvenā daļa, un šī daļa veic lielāko daļu visas sistēmas uzdevumu. Tā satur skrūvi, uzmavu un matricu utt. Šī sastāvdaļa noteiks, vai ekstrūderis būs viena vai divu skrūvju ekstrūderis; ja tam ir divas paralēlas vārpstas, tas būs divu skrūvju ekstrūderis; ja tam ir tikai viena vārpsta, tad tas būs viena skrūves ekstrūderis. Šīs daļas galvenā funkcija ir sastāvdaļu sajaukšana un vārīšana, un to var piepildīt ar ūdeni vai gāzi atkarībā no faktiskās situācijas. Ekstrūzijas kamera ir sadalīta padeves daļā, sajaukšanas daļā un vārīšanas daļā. Sajaukšanas sekcija ir ieeja, kur atlaidinātais pulveris nonāk ekstrūzijas kamerā, un izejvielu blīvums šajā laikā ir ļoti zems; Kad maisīšanas sekcijas iekšējais spiediens palielinās, pakāpeniski palielinās arī izejvielu blīvums, un strauji palielinās temperatūra un spiediens gatavošanas sekcijā. Izejvielu struktūra sāk mainīties. Berze starp pulveri un mucas sienu, skrūvi un pulveri kļūst arvien lielāka, un dažādi pulveris tiek vārīti un nogatavināti berzes, bīdes spēka un karsēšanas kombinētās ietekmes rezultātā. Ekstrūzijas telpas temperatūra var želatinizēt lielāko daļu cietes un inaktivēt lielāko daļu patogēno mikroorganismu.
Daži mājdzīvnieku barības ražotāji pašlaik ekstrūzijas procesā pievieno gaļas suspensiju, kas ļauj receptēs izmantot svaigu gaļu, nevis tikai žāvētu gaļu. Neapstrādātas gaļas augstākais mitruma saturs ļauj palielināt dzīvnieku izcelsmes materiālu īpatsvaru barības sastāvdaļu sastāvā. Svaigas gaļas satura palielināšana vismaz rada cilvēkiem augstas kvalitātes sajūtu.
Ekstrūzijas procesam ir vairākas priekšrocības:
①Ekstrūzijas procesā radītā augstā temperatūra un augsts spiediens var efektīvi sterilizēt;
2 Tas var ievērojami palielināt cietes izplešanās pakāpi. Ir pierādījumi, ka ekstrūzijas process var palielināt cietes izplešanās pakāpi līdz vairāk nekā 90%, tādējādi ievērojami uzlabojot arī cietes sagremojamību mājdzīvniekiem.
③ Dažādi izejvielu proteīni tiek denaturēti, lai uzlabotu proteīnu sagremojamību;
4. Novērst dažādus barības vielu antinutricionālus faktorus, piemēram, antitripsīnu sojas pupiņās.
Ekstrūdera izejā ir presforma, un, kad ekstrudētā izejviela iziet cauri presformai, tilpums strauji palielinās pēkšņas temperatūras un spiediena pazemināšanās dēļ. Mainot presformas caurumus, mājdzīvnieku barības ražotāji var ražot mājdzīvnieku barību daudzās formu, izmēru un krāsu kombinācijās. Šī spēja faktiski kombinēt ir ļoti svarīga, attīstoties tirgum, taču mājdzīvnieku barības uzturvērtības atbilstības ziņā maz kas var mainīties.
Uzpūsto produktu sagriež noteikta garuma granulās ar rotācijas griezēju. Griezējs ir aprīkots ar 1 līdz 6 asmeņiem. Lai regulētu tā griešanās ātrumu, griezēju parasti darbina tikai mazs motors.
Sausās ekstrudētās mājdzīvnieku barības tauku saturs svārstās no 6% līdz vairāk nekā 25%. Tomēr ekstrūzijas procesā nedrīkst pievienot pārāk lielu tauku saturu, jo augstā temperatūra un augsts spiediens ekstrūzijas procesā ietekmēs nepiesātinātās taukskābes, kā arī ekstrūzijas un pārtikas formēšanas procesu. Tāpēc parasti izmanto tauku izsmidzināšanas metodi uz virsmas pēc uzpūšanas, lai palielinātu produkta tauku saturu. Karstie tauki, kas izsmidzināti uz uzpūstās barības virsmas, viegli uzsūcas. Degvielas iesmidzināšanas daudzumu var regulēt, pielāgojot ražošanas ātrumu un tauku pievienošanas ātrumu, taču šī metode ir pakļauta lielām kļūdām. Nesen ir izstrādāta kontroles metode, kas var regulēt pievienoto tauku daudzumu. Šī sistēma ietver ātruma regulēšanas sistēmu un pozitīva spiediena iesmidzināšanas eļļas sūkņa sistēmu, tās kļūda ir 10% robežās. Izsmidzinot, ir nepieciešams, lai tauki sasniegtu vairāk nekā 5%, pretējā gadījumā tos nevar izsmidzināt vienmērīgi. Ir ierasts uz mājdzīvnieku barības virsmas izsmidzināt olbaltumvielu sagremotājus un/vai aromatizētājus, lai uzlabotu mājdzīvnieku barības pieņemšanu (Corbin, 2000) (Nrc2006).
Pēc ekstrūzijas un uzpūšanas pabeigšanas tā ir jāizžāvē, lai noņemtu ekstrūzijas procesā ievadīto tvaiku un ūdeni. Parasti pārtikas mitruma saturs apstrādes laikā var sasniegt 22–28%, un pēc apstrādes tā ir jāizžāvē, lai mitruma līmenis sasniegtu 10–12%, lai pielāgotos produkta derīguma termiņam. Žāvēšanas procesu parasti veic nepārtrauktas darbības žāvētājā ar atsevišķu dzesētāju vai žāvētāja un dzesētāja kombināciju. Bez pienācīgas žāvēšanas ekstrudētā mājdzīvnieku barība var sabojāties, izraisot mikrobu ziedēšanu un sēnīšu augšanu satraucošā ātrumā. Lielākā daļa šo mikroorganismu var izraisīt kaķu un suņu saslimšanu, piemēram, pat neliels daudzums toksīnu, ko rada pelējums suņu barības maisiņā, var ietekmēt suņus. Visbiežāk izmantotais brīvā ūdens daudzuma mērs mājdzīvnieku barībā ir ūdens aktivitātes indekss, kas definēts kā vietējā ūdens spiediena un tvaika spiediena līdzsvara attiecība uz mājdzīvnieku barības virsmas tajā pašā temperatūrā. Kopumā lielākā daļa baktēriju nevar augt, ja ūdens aktivitāte ir zemāka par 0,91. Ja ūdens aktivitāte ir zemāka par 0,80, arī lielākā daļa pelējuma sēnīšu nevarēs augt.
Žāvējot mājdzīvnieku barību, ir ļoti svarīgi kontrolēt produkta mitruma saturu. Piemēram, ja produkta mitrums tiek samazināts no 25% līdz 10%, 1000 kg sausas barības iegūšanai ir jāiztvaicē 200 kg ūdens, un, ja mitrums tiek samazināts no 25% līdz 12%, 1000 kg barības iegūšanai ir jāiztvaicē tikai 173 kg ūdens. Lielāko daļu mājdzīvnieku barības žāvē apļveida konveijera žāvētājos.
03: Ekstrudētas uzpūstas mājdzīvnieku barības priekšrocības
Papildus labai garšai, uzpūstai mājdzīvnieku barībai ir arī virkne citu priekšrocību:
①Augsta temperatūra, augsts spiediens, augsts mitrums un dažādas mehāniskas iedarbības pārtikas uzpūšanas procesā var ievērojami palielināt cietes želatinizācijas pakāpi barībā, denaturēt tajā esošās olbaltumvielas un vienlaikus iznīcināt dažādu mikroorganismu ražoto lipāzi, padarot taukus stabilākus. Tas ir noderīgi dzīvnieku sagremojamības un pārtikas izmantošanas ātruma uzlabošanai.
② Izejvielu augstā temperatūra un augstais spiediens ekstrūzijas kamerā var iznīcināt dažādus izejvielās esošos patogēnos mikroorganismus, lai pārtika atbilstu attiecīgajām higiēnas prasībām un novērstu dažādas gremošanas trakta slimības, ko izraisa pārtikas barošana.
③Ekstrūzijas un uzpūšanas procesā var iegūt dažādu formu granulētus produktus, piemēram, kaķu barību var ražot zivju formā, suņu barību var ražot mazu kaulu formā, kas var uzlabot mājdzīvnieku vēlmi ēst.
4. Pārtikas sagremojamību var uzlabot, uzpūšot, un var pastiprināt barības garšu un aromātu, kas ir īpaši svarīgi jauniem suņiem un kaķiem, kuru gremošanas orgāni vēl nav attīstījušies.
Sausās ekstrudētās granulu barības ūdens saturs ir tikai 10–12%, ko var uzglabāt ilgu laiku, neradot miltrasu.
04: Ekstrūzijas ietekme uz barības vielu sagremojamību
Mājdzīvnieku barības ekstrūzijas procesam ir būtiska ietekme uz dažādu uzturvielu, īpaši cietes, olbaltumvielu, tauku un vitamīnu, sagremojamību.
Ciete rūdīšanas un ekstrūzijas laikā augstas temperatūras, augsta spiediena un mitruma kombinētas darbības rezultātā želatinizējas. Specifiskais process ir tāds, ka pulverveida maisījumā esošā ciete sāk absorbēt ūdeni un izšķīst tvaika kondicionēšanas rezultātā, zaudējot sākotnējo kristālisko struktūru. Ekstrūzijas procesā, palielinoties mitrumam, temperatūrai un spiedienam, cietes uzbriešanas efekts vēl vairāk pastiprinās, un zināmā mērā cietes granulas sāk plīst, un šajā laikā ciete sāk želatinizēties. Kad ekstrudētais materiāls tiek izspiests no matricas, spiediens pēkšņi pazeminās līdz atmosfēras spiedienam, cietes granulas strauji pārsprāgst, un arī želatinizācijas pakāpe strauji palielinās. Temperatūra un spiediens ekstrūzijas procesā tieši ietekmē cietes želatinizācijas pakāpi. Mercier et al. (1975) atklāja, ka, ja ūdens saturs ir 25%, kukurūzas cietes optimālā izplešanās temperatūra ir 170–200 °C. Šajā diapazonā cietes želatinizācijas in vitro sagremojamība pēc izplešanās var sasniegt 80 %. Salīdzinot ar sagremojamību pirms izplešanās (18 %), tā ir ievērojami palielinājusies par 18 %. Čiangs un līdzautori (1977) atklāja, ka cietes želatinizācijas pakāpe palielinās, palielinoties temperatūrai 65–110 °C diapazonā, bet cietes želatinizācijas pakāpe samazinās, palielinoties barošanas ātrumam.
Arī tvaika kondicionēšanas un ekstrūzijas procesam ir būtiska ietekme uz olbaltumvielu sagremojamību, un vispārējā tendence ir mainīt olbaltumvielu virzienu dzīvnieku gremošanai labvēlīgā virzienā. Tvaika kondicionēšanas un mehāniskā spiediena ietekmē olbaltumvielas denaturējas, veidojot granulas, un samazinās to šķīdība ūdenī. Jo augstāks ir olbaltumvielu saturs, jo vairāk samazinās šķīdība ūdenī.
Cietes želatinizācijai ir arī būtiska ietekme uz olbaltumvielu šķīdību ūdenī. Želejveida ciete veido ap olbaltumvielu ietīšanas membrānas struktūru, kas noved pie olbaltumvielu šķīdības ūdenī samazināšanās.
Pēc proteīna izplešanās mainās arī tā struktūra, un tā kvaternārā struktūra degradējas līdz terciārajai vai pat sekundārajai struktūrai, kas ievērojami saīsina proteīna hidrolīzes laiku gremošanas laikā. Tomēr proteīna sastāvā esošā glutamīnskābe vai asparagīnskābe reaģē ar lizīnu, kas samazina lizīna izmantošanas ātrumu. Maillara reakcija starp aminoskābju ε-aminogrupu un cukuriem augstākā temperatūrā arī samazina proteīnu sagremojamību. Karsējot tiek iznīcināti arī izejvielu antinutricionālie faktori, piemēram, antitripsīns, kas no cita aspekta uzlabo proteīnu sagremojamību dzīvniekiem.
Visā ražošanas procesā olbaltumvielu saturs pārtikā būtībā nemainās, un aminoskābju iedarbība būtiski nemainās.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 2. marts