Overzicht Pelletiseren •Definitie en doel •Bindingsmiddelen •Proces Conditioneren/Expanderen ...

Overzicht Pelletiseren• Definitie en doel• Bindingsmiddelen• Proces

Conditioneren/ExpanderenPersenKoelenVerkruimelen/Nazeven

• Dubbel pelletiseren• Coaten• Pellet kwaliteit

Redenen voor verbrokkeling van pellets

• Slechte afstelling messen• Slecht gekozen kanaallengte• Pneumatisch transport van pellets• Slechte koeling• Samenstelling voeder• Slechte conditionering• Onvoldoende persdruk

Doel nazeven

• Homogeen eindproduct afleveren

• Type zevenSchudzevenRotatiezeven

Nazeven

• Scheiding van te grote pelletsOp verbrijzelaar gebracht

• Scheiding van meel na pers en koelerRecyclage naar de conditioner

• Scheiding van stof en gebroken pellets bij verladingNaar intern retour cel

Verbrijzelen• Breken van grotere

pellets• Verbrijzelaar =

Walsenmolen Traagdraaiende wals Sneldraaiende wals

• Ribbeling op de rollen

• Regelbare afstand tussen walsen

Dubbel pelletiseren 1

• Verblijftijd verlengen van korrel in matrijs Hardheid van korrel verbeteren

• Verbinden van twee perseenhedenTweemaal persen

na elkaar

Dubbel pelletiseren 2

• NadelenTwee persen nodigHogere energiekostWarmteverlies tijdens transport van

pellets

• VoordeelKwaliteit van pellet verhogen

Coating

• Vet sproeien en coaten na pelletiserenEnergiegehalte van korrels verhogenVet wordt gedeeltelijk geabsorbeerd door

warme pelletKorrels beter bestand tegen

beschadiging

• Enzymen sproeien (post pelleting addition)

Korrelvorming

• Ontwikkelen bindingmechanismenVerantwoordelijke krachten

• Aard en stevigheid Aanwezigheid bindingsmiddelenTemperatuurVochtgehalteDeeltjesgrootteGrondstoffen

Bindingsmechanismen• Water Aantrekkingskracht

toenemenNut van conditioneren

• Deeltjesgrootte Kleinere deeltjes Goede pelletkwaliteit

• Goede vochtverdelingGroot aantal H-bruggen

• Vocht en warmteVerstijfseling van zetmeel

Pelletkwaliteit

• Goed uiterlijk• Geurig en

smakelijk• Stofvrij• Geen barsten• Gelijke grootte• Hard • Slijtvast

Evaluatie pelletkwaliteit 1

• Kansas State methode

• Bepalen gehalte aan stof

• Holmen pellet tester (figuur)

• Tube tester• Hardheid meten• Pellet lengte

Evaluatie pelletkwaliteit 2

• Slijtvastheid = Verhouding gewicht pellets na en voor “tumbling”

• Slijtvastheid bepalen door pellets gedurende 10 min te laten draaien bij 50 rpm

• Na draaien wordt het stof verwijderd via zeven

• Slijtvastheid testen direct na koeling

Invloed op pelletkwaliteit 1• Zetmeel

Persweerstand daalt met toenemend zetmeelgehalte

Temperatuur < 60°C Indien hogere temperaturen

Verstijfselen zetmeel• Granen

Persweerstand sterk gebonden aan samenstelling

Invloed op pelletkwaliteit 2

• ManiokMoeilijk persbaar als zeer fijn meelKleverige massa bij bevochtigen

• Ruwe celstofVezels bemoeilijken het persenZwellen bij vochtopnameHoog ruw celstofgehalte VerbrokkelingLaag ruw celstofgehalte Harde korrels


• Eiwitrijke productenMatige toename persweerstand

• VetGoede smeerkwaliteitenAantasten van apparatuur ( FFA)

• Vismeel, beendermeel, vleesmeelHoog % mineralenHoge slijtage

Invloed op pelletkwaliteit 4• Ureum

Sterk hygroscopisch Moeilijkheden bij mengen, persen, …

• MineralenSchurende werking SlijtageGeringe pelletkwaliteit

• MelasseHoog bindend vermogenHoger energieverbruik


• VitaminenDegradatie tijdens persprocesOxidatieve degradatie van vetoplosbare

vit

• Chemo-therapeutica en antibioticaDegradatie Afhankelijk van de aard

van de productenLaag aan buitenkant, onaangetast in de

kern

Overzicht Mengvoedertechnologie

• Ontvangst en dosering• Malen• Mengen• Pelletiseren• Extruderen/expanderen

Overzicht Extruderen

• Definitie en principe• Bouw van een extruder/expander

Secties in extruderschroef

• ExtrusieprocesConditionerenExtruderenVormenKoelen en drogen

• Nutritionele aspecten

Extrusieproces

• Extruderen Vormgevend procesKokenMengen en knedenTexturiseren

• Resultaat Ontsloten productGroot volume Lage densiteit

Principe extruderen

• Het bevochtigd product wordt dmv een schroef door een opening geperst Drukken tot 60 bar Temperatuur tot 160°C

• Grondstoffen onderwerpen aan intense krachten van mechanische samen-drukkingBindingen biopolymeren breken

Voor- en nadelen extrusietechniek 1

• Nutritionele voordelenGelatinisatie zetmeelBehandeling eiwittenSterilisatie grondstoffen of afvalstoffenNeutralisatie anti-nutritionele factorenNeutralisatie groei-inhibitoren

• Fysische vormgeven van het productMatrijskeuze

Voor- en nadelen extrusietechniek 2

• KostprijsHogere investeringskostHogere productiekosten

• Niet flexibel in gebruikDemonteren en veranderen van

hulpstukken bij nieuwe grondstof

• Afbraak hittegevoelige producten door oververhitting

Overzicht extruderen• Definitie en principe• Bouw van een extruder

Secties in extruderschroef• Extrusieproces

ConditionerenExtruderenVormenKoelen en drogen


Werking extruder• Bij ingang Schroef neemt

ingrediënten op• Transporteren, mengen, kneden van

ingrediënten door de schroef• Stuwen van mengsel doorheen

matrijs• Toerental schroef opvoeren

Kortere verblijfstijd en hogere capaciteitGrotere drukopbouw Hogere

temperaturen

Bouw van een extruder

• Aaneenschakeling van drukkamers met 1 of 2 schroevenDrukkamers lineair opgesteld

• Drukkamers begrensd door drukstukkenMatrijzen of spuitstukken

Indeling extruders• Volgens aantal drukkamers• Volgens aantal schroeven

Enkele schroefDubbele schroef

• Gelijk- of tegendraaiende rotatie• Grotere keuzemogelijkheden producten

• Volgens aard ingangsproductNatte extrusieDroge extrusie

Secties van extrusieschroef 1

• VoedingssectieVoedercomponenten opnemenTransport naar plastificeerzoneGeen drukopbouwDiep ingesneden schroeflintDiameter en huis van schroef zijn

constantStoominjectie indien nodig in deze zone


• CompressiezoneDrukopbouw

• Verkleining diameter huis• Toename diameter schroefas• Spoedverkleining schroef

Temperatuurstijging• Sterke stijging van druk• Interne wrijving van deeltjes• Externe wrijving• Eventuele aanvoer van warmte van

buitenaf


• Pompzone of homogeniseerzoneMaximale waarde wrijvingscoëfficiëntMinder diep ingesneden schroeflintKanaaldiepte constantOmzetting mechanische energie

WarmteHoge afschuifkrachten Zeer intense

mengingOptreden complexe fysico-chemische

reacties

Overzicht Extruderen• Definitie en principe• Bouw van een extruder




Conditioneren• Product verhitten, bevochtigen en

rijpen• Temperatuur, vochtgehalte en

verblijfstijdAfhankelijk van type product

• Voordelen conditionerenGeleidelijke temperatuursopbouwToevoeging vocht als stoomStart zetmeelgelatinisatie

• Vortex-mixing systeem

Extruderen

• Archimedesvijs Voortduwen grondstoffen doorheen kleine opening

• Zetmeel en eiwitten mengen en koken door inwerking van vocht, warmte en afschuifspanningen

• Bij vrijkomen van geëxtrudeerd deeltjePlotse drukdaling Transformatie van

vochtgehalte door verdamping

Vormen

• Vorm van spuitstuk of matrijsplaat bepaald vorm van product

• Product afgesneden door mes na extrusie

• Expanderen Grootte van de opening Product zal verdere bewerkingen

ondergaanVorm van ondergeschikt belang

Koelen

• Koeling VultrechterRetentietijd voor vocht en koeling

• Oorspronkelijk vochtgehalte bekomenLangere bewaartijd

Parameters met invloed op extrusieproces

• Eventuele voorbehandeling grondstof

• Keuze schroefgeometrie• Draaisnelheid schroef• Temperatuur extruder• Geometrie spuitkop


Secties in extruderschroef

• ExtrusieprocesConditionerenExtruderenVormenKoelen en drogen


Zetmeel• Zetmeel Reservekoolhydraat plant

Hoofdbron voederenergie• Amylose (20 - 25%)

Slecht oplosbaar in waterVerhitting Oplosbaarheid verbeterenLineaire keten van glucose-eenheden

• AmylopectineVertakte structuur van glucose-

eenhedenTragere vertering door vertakking

Gelatiniseren en ontsluiten

Definities• Zetmeelstructuur wijzigt oiv water,

warmte en drukGelatiniseren, verstijfselen of ontsluiten

• Verstijfselen Storing van de kristallijne opbouw Microscopische bepaling of

oplossingsgraad• Ontsluiten Beter toegankelijk voor

verteringsenzymenBepaling via enzympreparaat

Gelatiniseren of verstijfselen

• Water + verhitten H-bruggen verbrekenHydrateren van zetmeel

• GelatinisatietemperatuurAfhankelijk van amylose/amylopectine

• Grote afschuifkrachten tijdens extrusieVersnellen verstijfselenGelatiniseren bij lagere vochtgehaltes

Nut van zetmeelontsluiting

• Toegenomen gevoeligheid voor inwerking van enzymenBelangrijke hydrolyse zetmeel in maagSnelle vertering in dunne darmHogere zetmeelbenutting

• Interessant als zetmeel in natieve toestand slects weinig verteerbaar is

Ontsluiting tijdens extrusie

• In voorbehandelingsinstallatieSlechts beperkte fractie

• Onmiddellijk na de matrijsPlots wegvallen van druk

Eiwitten 1

• Biopolymeren van aminozuren• Eiwitstructuur 4 fasen

Eiwitstructuur is warmtegevoeligWijziging functionele eigenschappen

• Thermische behandeling Daling nutritionele waardeVerlies essentiële AZ Maillard

reactie of oxydatie

Eiwitten 2• Thermische behandeling Positief

voor plantaardige eiwittenAfbraak anti-nutritionele factoren

• Denaturatie Lagere oplosbaarheid van eiwittenMaximale synthese van microbieel

eiwit in het rumen Verhoogde passage naar de dunne

darm (de verteringsplaats wordt gewijzigd)

Vetten

• Stabiel tegen temperaturen in de extruder

• Afbraak start bij > 180°CIn extruder 130 -150°C

Vitaminen

• Vitamineverliezen variëren van 0 tot 88%Vitaminesupplementen te verhogenVitamine-aanvullingen na het proces

toedienen

• Meest gevoelige vitaminenVit A, E, C, B1, foliumzuur

Sterilisatie-effect• Salmonella Afdoden tijdens het

conditionerenHet resultaat is een gevolg van de

tijd-temperatuurcombinatie• 70 sec bij 70°C• 2-5 min bij 75°C• 1 min bij 85°C

Zowel thermische belasting als mechanische belasting spelen een rol

Eliminatie enzymen enanti-nutritionele factoren

• Anti-trypsinefactor reduceren Thermolabiel > 90°CVan toepassing voor geëxtrudeerde

soja (ook voordelen voor de verhoogde verteerbaarheid)

• Inactivatie van enzymenBedervingsenzymen denaturerenHoudbaarheid verlengen

Parameters met invloed op inactivatie

• Inactivatie is een gevolg van twee effecten:Temperatuur en vochtWrijving

• Inactivatie beïnvloed doorConditioneertemperatuur in relatie tot

-tijdSamenstelling voederKanaaldiameter

Overzicht Pelletiseren •Definitie en doel •Bindingsmiddelen •Proces Conditioneren/Expanderen ...

Documents

Transcript of Overzicht Pelletiseren •Definitie en doel •Bindingsmiddelen •Proces Conditioneren/Expanderen ...