oleh Alain Brisset, Klektral, Perancis
Makanan laut yang dikonsumsi di seluruh dunia saat ini dapat dibagi antara produksi akuakultur dan penangkapan liar:ini mewakili masing-masing 80 juta metrik ton (53%) untuk hewan yang dilapisi tepung roti dan 71,2 juta metrik ton (47%) untuk ikan yang ditangkap.
Hewan air tersebut antara lain finfish, krustasea dan moluska. Di antara hewan yang dibudidayakan pada tahun 2016, beberapa diberi pakan buatan pabrik (56,6 juta metrik ton), sementara beberapa tidak diberi pakan buatan (23,4 juta metrik ton seperti tiram, kerang, ..) Akhirnya, diperkirakan 35 sampai 40 juta metrik ton pakan per tahun dibutuhkan untuk industri akuakultur.
Pakan terapung dan tenggelam
Untuk memenuhi permintaan ini, pakan dapat didistribusikan sebagai sisa makanan atau/dan sebagai pakan siap saji. Teknologi yang berbeda tersedia untuk menyiapkan pakan seperti mixer, pelet-penekan, ekspander dan ekstruder.
Teknologi ekstrusi adalah teknologi yang relatif baru digunakan dalam industri akuakultur, berasal dari sekitar 40 tahun yang lalu. Ekstrusi adalah proses termomekanis yang terdiri dari memaksa produk melalui lubang ukuran kecil, di bawah tekanan dan suhu berkat perangkat mekanis bernama sekrup archimede. Fungsi ekstruder umumnya dianggap untuk memberi makan, menyampaikan, mengompresi, memasak dan membentuk terus menerus.
Ekstrusi sekrup kembar
Perbedaan mendasar antara teknologi single dan twin-screw adalah kemampuan pencampuran dari twin-screw extruder (TSE). Operasi unit ini dihasilkan oleh dua sekrup intermeshing yang berputar bersama dalam silinder tertutup (barel) sementara ekstruder sekrup tunggal (SSE) bekerja hanya dengan satu sekrup tipe archimede.
Menyampaikan dalam SSE bergantung pada gesekan antara material yang diproses dan permukaan bagian dalam laras, sementara TSE dapat mentransfer campuran apa pun dari air murni ke adonan kental tinggi bahkan yang mengandung kadar lemak tinggi, mirip dengan pompa positif.
TSE tidak sensitif terhadap "slip-inducers" seperti air dan lemak. Sifat pencampuran TSE memungkinkan transfer geser mekanis dan suhu yang sangat homogen dalam adonan yang diproses, memberikan bentuk homogen dari memasak dan viskositas. Dimungkinkan juga untuk mencampur ke dalam cairan TSE seperti air dan lemak, untuk menyempurnakan tingkat ekspansi akhir.
Selain itu, ketersediaan tepung ikan dan minyak ikan yang lebih rendah telah menyebabkan produsen menggunakan bahan baku alternatif dalam resep mereka:protein nabati, protein hewani olahan, campuran minyak yang berbeda dan bahan baru seperti makanan serangga, makanan krill, protein sel tunggal. Kami membutuhkan mesin yang sangat fleksibel untuk menangani resep yang selalu berubah ini dan kemungkinan komposisi bahan baku juga.
Pakan terapung dan tenggelam
TSE memberikan fleksibilitas yang sangat tinggi karena kemampuan pencampurannya; tambahan, untuk proses bahan baku yang berbeda, ia menawarkan independensi parameter, seperti kecepatan makan dan kecepatan sekrup, dan kontrol suhu dan geser yang sangat halus di berbagai zona modular ekstruder:ini adalah alat yang sempurna untuk menguasai parameter tenggelam dan mengambang dengan mudah.
Pakan yang diekstrusi harus memenuhi kebutuhan nutrisi hewan, tetapi juga dengan persyaratan fisik dan perilaku hewan:pakan cepat tenggelam untuk spesies bentik atau demersal, tenggelam lambat untuk spesies pelagis atau permukaan. Kandungan garam (laut, air tawar dan payau) juga berperan dengan permintaan ini.
Bagaimana seseorang mengendalikan ini?
Pertama, pengkondisian awal harus efisien dengan pemasakan pati dan denaturasi protein yang optimal. Karena beberapa resep menyajikan kandungan pati rendah (8-10% untuk banyak), penting untuk memulai gelatinisasi dengan alat yang baik untuk mencampur air dan uap dengan bubuk secara merata. Penting juga untuk mempertahankan waktu penahanan yang tepat agar uap mengembun dan memberikan energi latennya. Aspek lain yang harus diperhatikan, seperti keselamatan, pembersihan dan kontrol parameter otomatis yang membantu beralih dengan cepat dari satu resep ke resep lainnya.
Kemudian proses kunci terjadi di ekstruder itu sendiri:untuk pelet tenggelam, kita membutuhkan kepadatan nyata yang tinggi, relatif sulit, tapi butiran yang mudah dicerna dan stabil dalam air. Kami akan mendapatkan pelet yang stabil dalam air ketika pati dan protein dimasak dengan baik; ekstruder harus memiliki konfigurasi sekrup yang tepat untuk mengontrol geser dan suhu di sepanjang laras.
Jika kita ingin menyesuaikan kerapatan semu yang tepat misalnya untuk mencapai nilai antara 350 dan 580 g/L, kita harus mengontrol tingkat ekspansi butiran.
Oleh karena itu kita harus meningkatkan/menurunkan viskositas internal dari bahan yang diproses dalam ekstruder.
Ini akan dicapai dengan profil suhu yang sesuai dan pendinginan internal barel modular yang efisien; di atas 580 g/l, kita dapat menggunakan sistem ventilasi yang memulihkan uap/energi ke dalam prakondisi.
Karena sistem ini, seseorang dapat segera menurunkan suhu massa dan mengeluarkan adonan yang dimasak dengan viskositas tinggi yang akan menunjukkan ekspansi terbatas. Dengan proses seperti itu dimungkinkan untuk mencapai kepadatan hingga 750 g/l, yang merupakan nilai yang baik untuk pakan udang. Stabilitas air jelas harus tetap benar (misalnya:3-10 jam tergantung resep udang).
Seseorang akhirnya dapat mengeluarkan adonan yang dimasak dan kental melalui cetakan. Desain die dan permukaan ekstrusi juga berkontribusi pada tingkat ekspansi (dan karenanya sifat mengambang/tenggelam). Untuk pelet apung berekspansi tinggi, Anda dapat memilih saluran yang relatif pendek untuk die:diameter 1,0 hingga 1,5, dan dengan permukaan ekstrusi yang relatif kecil (MM2/kg/jam yang diekstrusi).
Kesimpulan
Mesin TSE menawarkan fleksibilitas tertinggi untuk mengontrol parameter proses secara akurat dan menyesuaikan diri dengan cepat terhadap resep dan perubahan komposisi bahan mentah. Ini memungkinkan produksi pelet pakan ikan terapung dan tenggelam dalam kisaran 350 hingga 750 g/l, sesuai dengan resep dan ukuran produk. TSE akan memasak dengan sempurna, menyerap beberapa variasi, dan mengontrol suhu, geser dan waktu tinggal bahan yang diproses.
Menggunakan perangkat kontrol kepadatan yang digabungkan dengan desain sekrup dan cetakan yang tepat akan secara definitif memberikan keuntungan teknis dan ekonomi kepada pabrikan, dengan kontrol yang baik dari tingkat ekspansi memastikan kualitas yang konsisten.
