oleh Brabender, Jerman
Menyediakan pasokan protein yang tepat untuk populasi dunia yang terus meningkat merupakan tantangan global yang luar biasa. Konsumsi ikan dan makanan laut secara tradisional berlabuh di banyak budaya makanan dan direkomendasikan sebagai sumber protein yang signifikan untuk peningkatan gizi.
Namun, mengingat situasi saat ini dengan lautan yang ditangkap secara berlebihan di seluruh dunia, perlu mencari alternatif:Di sini akuakultur memberikan solusi. Akibatnya, hasil tahunan global dari akuakultur, mencapai sekitar 100 juta ton sejak tahun 2015, telah melampaui jumlah "tangkapan liar" untuk konsumsi manusia.
Pertumbuhan lebih lanjut adalah kesimpulan yang sudah pasti:Peningkatan produksi sebesar 50 persen diprediksi untuk dua dekade mendatang.
Akuakultur yang berkembang pesat:Pakan mana untuk spesies apa?
Kami berbicara dengan Julian Foerster (JF) dan Michael Landers (ML), teknisi aplikasi di laboratorium ekstrusi Brabender, tentang menggunakan produk ekstrusi yang disesuaikan untuk memecahkan masalah yang saat ini dihadapi oleh industri aquafeed.
Aquafeed yang diekstrusi – Di mana ada permintaan?
JF: Baik budidaya ikan dengan sistem flow-through, jaring, atau sistem resirkulasi yang melestarikan sumber daya seperti budidaya akuaponik atau lepas pantai – semua ikan dan krustasea ini membutuhkan pakan; hampir 40 juta ton per tahun di seluruh dunia.
70 persen diproduksi oleh produsen aquafeed terkemuka di kawasan Asia-Pasifik, khususnya di Cina, 10 persen berasal dari Amerika Latin, dan 10 persen lainnya dari Eropa. Tentu saja, kita harus membedakan spesies mana yang harus diberi makan.
Saat ini 30 persen produksi digunakan untuk pembibitan ikan mas, 15 persen diperlukan untuk krustasea, diikuti oleh ikan nila, ikan lele, ikan salmon, dan peternakan ikan trout.
ML: Produk ekstrusi menawarkan kemungkinan penetapan tren yang menjanjikan kesuksesan pasar dan inovasi produk dalam mengembangkan pakan yang tepat untuk setiap spesies secara praktis. Praktis tidak ada proses lain yang menawarkan begitu banyak potensi untuk sepenuhnya membentuk kembali matriks aquafeed.
Untuk alasan ini, mesin pelet mekanis murni telah semakin digantikan oleh teknologi ekstrusi canggih untuk produksi. Hari ini, ekstruder laboratorium oleh karena itu diperlukan "alat" untuk pengembang produk di perusahaan serta di universitas dan lembaga penelitian. Dengan TwinLab-F 20/40, Brabender kini telah memperkenalkan model teratasnya saat ini untuk dunia laboratorium R&D.
Apa pakan yang "tepat" untuk suatu spesies?
JF: Pertama, kita perlu menentukan bahan baku dan persentase protein dan karbohidratnya yang praktis untuk berbagai aplikasi produk. Pertama-tama perlu untuk menentukan kecenderungan umpan untuk mengapung atau tenggelam, tergantung pada kebiasaan makan dari jenis ikan tertentu.
Pada prinsipnya, Pakan terapung cenderung dimakan oleh ikan dasar seperti gurame dan lele, yang juga bisa menjadi soal pelatihan. Salmon dan trout lebih menyukai pakan yang tenggelam secara perlahan, udang, sebaliknya, seperti makanan yang cepat tenggelam.
ML: Sejalan dengan itu, perlu untuk memilih pengaturan proses yang berbeda untuk produksi. Untuk pakan terapung, termasuk pakan yang tersuspensi atau tenggelam perlahan, kami beroperasi dengan ekstrusi panas pada suhu di atas 100 °C. Ini menghasilkan ekspansi pelet yang baik. Untuk pakan tenggelam, yaitu produksi pelet yang cepat tenggelam dengan ekspansi minimum, ekstrusi dingin adalah metode yang lebih disukai.
Tantangan apa yang perlu dipecahkan di laboratorium?
ML: Apakah suatu produk berkembang atau tidak tergantung, antara lain, pada kadar air serta umumnya dari resep, khususnya persentase protein, karbohidrat, dan lemak dalam campuran awal, yang juga bervariasi secara ichthyologically tergantung pada spesies.
Sebagai pengembang produk, kami dapat menentukan ini secara tepat di laboratorium. TwinLab memungkinkan kita untuk menempatkan berbagai komposisi dan resep di bangku tes. Tingkat ekspansi dapat disesuaikan dan diubah dengan pengaturan proses variabel.
Yang paling penting adalah kohesi optimal dari konstituen untuk mencegah pelet hancur. Hal ini memungkinkan kami untuk menguji karakteristik produk untuk memastikan resep disesuaikan dengan benar dengan jenis ikan dan metode budidaya.
Sebagai contoh, beberapa spesies membutuhkan persentase lemak yang tinggi dalam pakan, Namun, terlalu banyak oli menunda ekspansi - di sini kita dapat memeriksa kemungkinan maksimum menggunakan TwinLab. Dan secara alami, kebalikannya benar, ketika perlu untuk menentukan jumlah minimum bahan, misalnya untuk optimasi karakteristik tenggelam. Hal ini dapat diatur dengan menambahkan air, antara lain, dimana pelet kemudian dikeringkan.
JF: Untuk pandangan ke depan, desain produk berkelanjutan – kata kunci:Keberlanjutan – trennya berangkat dari penggunaan tepung ikan atau produk sampingan dari penangkapan ikan komersial. Sebagai gantinya, perlu dipelajari sumber protein mana yang karakteristik dan persentasenya sesuai dengan ekstrusi.
Sumber bahan baku alternatif mana yang Anda yakini memiliki potensi untuk aplikasi praktis untuk ekstrusi aquafeed?
ML: Di laboratorium aplikasi kami, kami telah mengumpulkan banyak pengalaman dalam pengembangan produk. Khususnya dengan makanan dan menir dari kacang-kacangan - bukan hanya kedelai, tetapi juga kacang polong dan lupin, atau lebih banyak menggunakan sumber protein dan karbohidrat klasik seperti jagung, gandum, dan nasi.
Melihat kondisi gizi dunia, ini dapat digunakan lebih efisien sebagai pakan air daripada untuk memberi makan hewan peliharaan. Dan mengingat terbatasnya luas lahan yang tersedia untuk bahan baku nabati, produk sampingan dari biji-bijian sereal harus diselidiki sebagai bahan untuk aquafeed.
Sebagai contoh, Di sini saya memikirkan dedak sereal dari pabrik atau gluten jagung dari industri pati. Aplikasi nyata lainnya adalah tanaman laut seperti ganggang atau rumput laut sebagai sumber nutrisi protein tinggi untuk peternakan ikan:Di sini, akan mungkin untuk mengklarifikasi pada skala laboratorium persentase mana dalam campuran pakan ikan yang cocok untuk ekstrusi atau bagaimana hal ini dapat dioptimalkan secara teknologi.
JF: Protein serangga memberikan satu perspektif untuk penelitian dan pengembangan di bidang aquafeed. Di laboratorium aplikasi Brabender, kami telah melakukan pengujian kami sendiri dengan tujuan mengganti tepung ikan dengan protein serangga yang terdiri dari Hermetia illucens (black soldier fly) sebagai bahan baku. Hasil awal cukup menjanjikan:Dalam hal parameter reologi untuk ekstrusi serta sifat pakan nutrisi dari produk yang diekstrusi, terlepas dari apakah dalam bentuk pelet atau tanah.
Khususnya di pasar Asia Timur, Saya melihat perspektif yang baik untuk ini, karena kebiasaan diet tradisional tidak memiliki reservasi mengenai penggunaan serangga dalam menu.
Apa yang dapat dilakukan TwinLab baru untuk ekstrusi skala lab?
ML: Sehat, Aku bisa terus selama berjam-jam tentang itu. Tetapi saya ingin menekankan dua argumen utama untuk pengembangan produk praktis dengan ekstruder laboratorium seperti TwinLab daripada manipulasi eksperimental proses produksi.
Untuk satu, Anda dapat memvariasikan ide aplikasi Anda dalam berbagai cara yang berkaitan dengan bahan baku, perumusan, konfigurasi ekstruder, dan produk. Kedua, Anda memiliki pilihan untuk menetapkan metode untuk mengukur parameter kualitas Anda terlebih dahulu dari bahan mentah hingga produk akhir. Dengan lebar 60 sentimeter, TwinLab baru kami juga cocok bahkan di laboratorium tersempit.
JF: Rentang aplikasi berfokus terutama pada resep dan pengembangan produk atau berfungsi untuk optimalisasi proses produksi. TwinLab baru adalah ekstruder sekrup kembar berukuran laboratorium.
Kami telah menggunakannya untuk menguji produk dengan berbagai bentuk, warna, dan rasa. Selama perkembangan, penting bagi kami untuk dapat mematuhi kondisi pemrosesan yang realistis. Ini mengurangi biaya bagi pelanggan kami dan secara konsisten berorientasi pada kualitas.
Anda memerlukan waktu yang jauh lebih sedikit untuk pengujian Anda, hemat bahan, dan hampir tidak ada pemborosan produk. Dan terakhir, tetapi tidak sedikit:Dalam produksi sehari-hari, Anda tidak perlu khawatir tentang efek negatif apa pun terhadap sistem manajemen kualitas Anda yang sedang berlangsung. Hal ini memungkinkan pengembalian investasi dapat direalisasikan dengan mudah di perusahaan.
Di mana Anda melihat keuntungan terkait aplikasi untuk pengembangan produk?
ML: Sepanjang panjang liner, empat zona pemanasan dan pendinginan memberikan suhu yang dapat dioptimalkan di setiap area proses. Kecepatan sekrup hingga 1200 putaran per menit menawarkan fleksibilitas luar biasa kepada pengguna terkait dengan energi mekanik tertentu, disebut SME untuk singkatnya.
Sebagai ekstruder sekrup kembar, TwinLab memungkinkan pemrosesan berbagai macam bahan mentah, serta analisis karakteristik viskositas dan plastisitasnya. Hal ini karena semua menyampaikan, menguleni, dan elemen pencampuran dapat dikonfigurasi secara individual tergantung pada urutan proses.
Desain modul memungkinkan konfigurasi variabel untuk simulasi produk dengan gaya geser yang berbeda, membuat perangkat cocok untuk aplikasi yang sangat bervariasi. Dan akhirnya, Saya ingin menyebutkan satu lagi fitur penting untuk penggunaan sehari-hari di laboratorium:Unit proses dipisahkan secara horizontal dan dapat dilipat secara vertikal – yang hanya ditawarkan oleh beberapa model yang sebanding di pasar. Ini tidak hanya memungkinkan evaluasi visual dari langkah-langkah pemrosesan individu, tetapi juga menyediakan pelepasan sekrup yang nyaman dan pembersihan yang cepat.
JF: Untuk aplikasi aquafeed, kami telah memproduksi terutama pelet silinder, atau produk yang diperluas dengan kepala die bundar – dan perangkat pemotong tambahan. Empat bukaan pengukuran atas dan dua lateral pada TwinLab juga memungkinkan aditif cair atau butiran seperti oli, vitamin, dan konsentrat mineral atau warna untuk dimasukkan.
Sebagai contoh, Saya berpikir di sini tentang asam lemak omega-3 atau karoten, yang sangat penting bagi produsen aquafeed dan pemasok mereka. Di bidang penelitian dan pengembangan, ada banyak proyek kerjasama antara sains dan industri, dimana Brabender dengan bangga mendukung aquafeed masa depan dengan keahlian terkait ekstrusinya.
Tetapi lebih dari itu:Kami ingin mengundang pelanggan untuk mengunjungi Pusat Pelanggan dan Teknologi kami di Duisburg dan melihat kemampuan ekstrusi skala lab kami dan merasakan sendiri pengoperasian TwinLab baru.
