par Adrian Martinez-Kawas, Doctorat, Wenger Fabrication
La conception traditionnelle de l'extrusion à double vis a atteint son objectif au fur et à mesure que les industries des aliments pour animaux de compagnie et des aliments aqua se développaient. Pourtant, les deux industries se trouvent maintenant à un point de basculement où de nouvelles tendances poussent les systèmes traditionnels au-delà de leurs limites. La flexibilité est la clé et ce sur quoi reposent les systèmes d'extrusion à double vis Wenger de nouvelle génération.
Le système d'extrusion Thermal Twin® est conçu pour les fabricants d'aliments pour animaux de compagnie, afin qu'ils puissent développer une gamme plus large de produits en utilisant un choix étendu d'ingrédients tout en préservant l'identité des ingrédients et du produit.
Le système d'extrusion Aquaflex® est conçu pour les fabricants d'aliments aquatiques afin de maximiser leur investissement en leur donnant la capacité de fabriquer une large gamme de produits tels que flottant, naufrage, crevette, et des micro-aliments dans différentes tailles de produits tout en utilisant une large sélection d'ingrédients.
Cette flexibilité est possible étant donné que ces systèmes sont conçus avec une conception de profil de vis spécialisée pour offrir une capacité volumétrique plus élevée et la capacité de fonctionner en utilisant une large gamme de conditions de cuisson d'énergie thermique et mécanique.
L'énergie thermique et mécanique sont les principales sources d'énergie utilisées dans le processus d'extrusion. Un examen des procédés d'extrusion actuels dans l'industrie indique que le rapport de l'énergie thermique consommée à l'énergie mécanique varie de 1:1 à 2:1.
Ce ratio détermine les coûts des services publics ainsi que les coûts d'entretien, en particulier les coûts de remplacement des éléments rotatifs usés. Une étude récente a comparé l'apport énergétique et le coût d'exploitation pour trois systèmes d'extrusion. Il a été observé que même si l'apport énergétique total (thermique + mécanique) était plus élevé pour un système d'extrusion thermique à double vis, il était moins coûteux à exploiter dans le temps par rapport à un système d'extrusion standard à une vis et à deux vis.
Un système d'extrusion avec la possibilité de faire varier ce taux d'utilisation de l'énergie et de passer aux sources d'énergie les plus favorables d'un point de vue coût, apporte une flexibilité accrue au coût d'exploitation du système. Les extrudeuses Wenger sont conçues pour fonctionner dans des rapports d'énergie thermique/mécanique allant de 1:1 à 14:1.
Ceci est réalisé avec un profil à double vis qui permet jusqu'à quatre à six fois plus d'injection de vapeur dans le cylindre de l'extrudeuse. En outre, ces systèmes sont couplés à un préconditionneur à haute intensité (HIP) qui fournit moins de variation d'humidité du produit et augmente la gélatinisation de l'amidon par rapport à d'autres conceptions de conditionnement à la vapeur.
En raison d'un rapport d'utilisation d'énergie plus large et d'un profil à double vis spécialisé, couplé à un préconditionneur qui offre moins de variation d'humidité du produit et une cuisson accrue, la flexibilité des systèmes d'extrusion Thermal Twin® et Aquaflex® devient la clé pour augmenter l'offre de produits.
L'énergie thermique est considérée comme un mode de cuisson plus naturel par rapport à l'énergie mécanique. Cela se traduit par moins de cisaillement et un pétrissage plus doux pour développer en continu la matrice de produit de pâte visco-élastique.
Avec un système d'extrusion Thermal Twin®, les fabricants d'aliments pour animaux de compagnie peuvent aller au-delà de l'expansion à sec traditionnelle et offrir une teneur élevée en glucides, cuit, doux humide, inclusion de morceaux de légumes, et de la nourriture pour animaux à haute teneur en viande. Par ailleurs, friandises spéciales (courtes et longues), nourriture humide stable à l'autoclave, ingrédients d'ingénierie (jusqu'à 200 pour cent de teneur en bouillie de viande humide), et des produits texturés à base de protéines végétales/de viande peuvent être fabriqués avec ce type de système.
Avec un système d'extrusion Aquaflex®, les fabricants d'aliments aquatiques peuvent étendre leur offre aux crevettes, flottant, micro, naufrage, et les aliments d'inclusion solubles dans les poissons.
La conception d'extrudeuse à double vis de nouvelle génération et la cuisson thermique permettent une utilisation plus large des ingrédients tels que de nouvelles sources de protéines animales et végétales. Non seulement il y a une plus large sélection d'ingrédients avec lesquels travailler, les niveaux d'inclusion d'ingrédients tels que la viande fraîche et les bouillies sont doubles dans les extrudeuses à double vis Wenger de nouvelle génération par rapport aux systèmes d'extrusion à vis unique et traditionnels.
Des niveaux d'inclusion plus élevés suggèrent que toutes les protéines animales pourraient être fournies sous forme de viande fraîche pour les aliments pour animaux de compagnie et de boues de poisson pour l'alimentation aquatique au lieu de farines fondues, ce qui se traduit par une prime, produits de marque propre. En outre, aspect du produit (surface plus lisse), appétence, digestibilité, et les taux de rétention des ingrédients sont améliorés lorsque des ingrédients frais de qualité sont traités à l'aide d'un système d'extrusion à double vis de nouvelle génération.
Une étude de cas récente sur l'appétence des aliments pour animaux de compagnie a montré un ratio de consommation plus élevé et une préférence de premier choix pour les aliments pour animaux de compagnie fabriqués avec un système d'extrusion de nouvelle génération par rapport aux plates-formes d'extrusion traditionnelles.
Etudes nutritionnelles au Brésil, L'Europe , et les États-Unis indiquent qu'il y a moins de dégradation des protéines et des niveaux de rancissement des graisses plus faibles lorsque l'énergie thermique est privilégiée par rapport à l'énergie mécanique pendant le processus d'extrusion. Une digestibilité des protéines allant jusqu'à 95 % a été observée pour le produit généré sur un système d'extrusion Thermal Twin® utilisant de la viande fraîche par rapport à une digestibilité des protéines de 80 à 85 % d'un produit utilisant des farines de viande fondue. En outre, taux de rétention significativement plus élevé d'ingrédients importants lorsque l'on met l'accent sur les apports d'énergie thermique (voir le tableau 3).
Dans deux études de cas distinctes en Inde et au Vietnam utilisant un système d'extrusion à double vis Aquaflex® de nouvelle génération, une réduction des coûts de préparation de 10 pour cent a été observée en produisant des aliments pour crevettes et pour tilapia sans compromettre l'intégrité du produit. Des indices de durabilité des granulés supérieurs à 99 % ont été enregistrés dans les deux études, où la taille du produit variait de 0,6 mm à 2,2 mm dans les aliments pour crevettes et de 1,8 mm à 7,0 mm dans les aliments pour tilapia. En outre, un coût moyen d'usure des équipements de 1,05 USD/mt a été atteint grâce à la nouvelle génération de vis jumelées. Nettement inférieur par rapport à un système d'extrusion à une seule vis (2,10 $ US/mton) et au système d'extrusion traditionnel à double vis (3,41 $ US/mton).
Globalement, les systèmes d'extrusion à double vis de nouvelle génération surpassent simplement les systèmes à vis unique et à double vis traditionnels. La flexibilité qui a été conçue dans ces systèmes d'extrusion fournit aux fabricants d'aliments pour animaux de compagnie et d'aliments aqua l'outil précis pour maximiser leur investissement et optimiser les coûts d'exploitation. De plus, il peut aider à atteindre la premiumisation et les produits clean label en permettant une gamme plus large et un niveau d'inclusion plus élevé d'utilisation d'ingrédients frais.
