von Alain Brisset, Büro, Frankreich

Die heute weltweit konsumierten Meeresfrüchte können in Aquakulturproduktion und Wildfang aufgeteilt werden:Dies entspricht 80 Millionen Tonnen (53%) für panierte Tiere und 71,2 Millionen Tonnen (47%) für die gefangenen Fische.
Zu diesen Wassertieren gehören Flossenfische, Krebstiere und Weichtiere. Unter den kultivierten Tieren im Jahr 2016, einige werden mit Fertigfutter gefüttert (56,6 Millionen Tonnen), während einige nicht mit Fertigfutter gefüttert werden (23,4 Millionen Tonnen wie Austern, Miesmuscheln, ..) Schließlich, Schätzungen zufolge werden jährlich 35 bis 40 Millionen Tonnen Futtermittel für die Aquakulturindustrie benötigt.

Schwimmendes und sinkendes Futter
Um dieser Nachfrage gerecht zu werden, Futtermittel können als Lebensmittelabfälle oder/und als Fertigfutter verteilt werden. Zur Aufbereitung des Futters stehen verschiedene Technologien zur Verfügung, wie Mischer, Pelletpressen, Expander und Extruder.
Die Extrusionstechnologie ist eine relativ neue Technologie, die in der Aquakulturindustrie verwendet wird. entstand vor etwa 40 Jahren. Extrusion ist ein thermomechanischer Prozess, der darin besteht, ein Produkt durch ein kleines Loch zu drücken, unter Druck und Temperatur dank einer mechanischen Vorrichtung namens Archimede-Schraube. Als Funktionen eines Extruders gelten im Allgemeinen die Beschickung, Beförderung, komprimieren, kontinuierlich kochen und formen.

Doppelschneckenextrusion
Ein grundlegender Unterschied zwischen Einschnecken- und Doppelschnecken-Technologie ist die Mischfähigkeit eines Doppelschneckenextruders (TSE). Dieser Einheitsvorgang wird durch die beiden ineinandergreifenden Schnecken erzeugt, die in einem geschlossenen Zylinder (dem Zylinder) gleichläufig rotieren, während ein Einschneckenextruder (SSE) mit nur einer archimedischen Schnecke arbeitet.
Die Förderung in einer SSE beruht auf der Reibung zwischen dem zu verarbeitenden Material und der Innenfläche des Zylinders. während ein TSE jede Mischung von reinem Wasser bis hin zu hochviskosen Teigen auch mit hohem Fettgehalt übertragen kann, ähnlich einer positiven Pumpe.
Ein TSE ist nicht empfindlich gegenüber „Schlupfauslösern“ wie Wasser und Fetten. Die Mischeigenschaften von TSE ermöglichen eine sehr homogene Übertragung von mechanischer Scherung und Temperatur in den verarbeiteten Teig, wodurch es eine homogene Form des Kochens und der Viskosität erhält. Es ist auch möglich, in eine TSE-Flüssigkeit wie Wasser und Fett zu mischen, um den endgültigen Ausbaugrad zu verfeinern.
Zusätzlich, die geringere Verfügbarkeit von Fischmehl und Fischöl hat die Hersteller dazu veranlasst, in ihren Rezepturen alternative Rohstoffe zu verwenden:Pflanzenproteine, verarbeitete tierische Proteine, Mischungen verschiedener Öle und neuer Materialien wie Insektenmehl, Krill-Mahlzeiten, einzellige Proteine. Wir brauchen eine sehr flexible Maschine, um diese sich ständig ändernden Rezepturen und auch mögliche Rohstoffzusammensetzungen zu handhaben.

Schwimmendes und sinkendes Futter
Ein TSE bietet aufgrund seiner Mischfähigkeit eine extrem hohe Flexibilität; zusätzlich, zur Verarbeitung verschiedener Rohstoffe, es bietet Parameterunabhängigkeit, wie Vorschubgeschwindigkeit und Schneckendrehzahl, und eine sehr feine Temperatur- und Schersteuerung in den verschiedenen modularen Zonen des Extruders:Dies ist ein perfektes Werkzeug, um die Sink- und Schwimmparameter einfach zu beherrschen.
Das extrudierte Futter muss den Ernährungsbedürfnissen des Tieres entsprechen, aber auch mit den körperlichen Anforderungen und dem Verhalten des Tieres:schnell sinkendes Futter für die benthischen oder demersalen Arten, langsam sinkend für die pelagischen oder Oberflächenarten. Der Salzgehalt (Marine, Süß- und Brackwasser) spielt bei dieser Anfrage ebenfalls eine Rolle.

Wie kontrolliert man das?
Zuerst, die Vorkonditionierung muss mit optimiertem Kochen der Stärke und Proteindenaturierung effizient sein. Da einige Rezepte einen geringen Stärkegehalt aufweisen (8-10% für viele), Es ist wichtig, die Verkleisterung mit einem guten Gerät zu starten, um Wasser und Dampf gleichmäßig mit dem Pulver zu mischen. Es ist auch entscheidend, die richtige Haltezeit einzuhalten, damit der Dampf kondensieren und seine latente Energie abgeben kann. Andere Aspekte sind zu berücksichtigen, wie die Sicherheit, Reinigung und automatisierte Parametersteuerung, die einen schnellen Wechsel von einem Rezept zum anderen erleichtern.
Im Extruder selbst findet dann ein Schlüsselprozess statt:Zum Absenken von Pellets, wir brauchen eine hohe scheinbare Dichte, relativ schwer, aber bekömmliches und wasserstabiles Granulat. Wir erhalten ein wasserbeständiges Pellet, wenn die Stärke und die Proteine ​​gut gekocht sind; Der Extruder muss die richtige Schneckenkonfiguration haben, um die Scherung und die Temperaturen entlang des Zylinders zu kontrollieren.
Wenn wir zum Beispiel die richtige Rohdichte einstellen wollen, um Werte zwischen 350 und 580 g/L zu erreichen, wir müssen den Expansionsgrad der Granulate kontrollieren.
Daher müssen wir die innere Viskosität des verarbeiteten Materials im Extruder erhöhen/erniedrigen.
Dies wird durch ein entsprechendes Temperaturprofil und eine effiziente Innenkühlung der modularen Zylinder erreicht; über 580 g/l, Wir können ein Entlüftungssystem verwenden, das die Dämpfe/Energie in den Vorkonditionierer zurückführt.
Aufgrund dieses Systems, man kann sofort die Temperatur der Masse verringern und einen hochviskosen gekochten Teig extrudieren, der eine begrenzte Ausdehnung zeigt. Mit einem solchen Verfahren sind Dichten bis 750 g/l möglich, Das ist ein guter Wert für Garnelenfutter. Die Wasserstabilität muss natürlich stimmen (zB:3-10h je nach Rezeptur für Garnelen).
Schließlich kann man den gekochten und zähflüssigen Teig durch die Matrize extrudieren. Das Düsendesign und die Extrusionsoberfläche tragen ebenfalls zum Expansionsgrad (und damit zu den Schwimm-/Sinkeigenschaften) bei. Für hochexpandierte schwimmende Pellets, Sie können relativ kurze Kanäle für die Matrize wählen:1,0 bis 1,5 Durchmesser, und mit einer relativ kleinen Extrusionsoberfläche (MM2/extrudierte kg/h).

Abschluss
Eine TSE-Maschine bietet höchste Flexibilität, um die Prozessparameter genau zu steuern und sich schnell an Änderungen der Rezeptur und Rohstoffzusammensetzung anzupassen. Sie ermöglicht die Herstellung von schwimmenden und sinkenden Fischfutterpellets im Bereich von 350 bis 750 g/l, nach Rezepturen und Produktgröße. Ein TSE wird perfekt kochen, einige Variationen aufnehmen, und kontrolliere die Temperaturen, Scher- und Verweilzeit des verarbeiteten Materials.
Die Verwendung eines Dichtheitsprüfgeräts in Kombination mit der richtigen Schnecken- und Werkzeugkonstruktion bringt dem Hersteller definitiv technische und wirtschaftliche Vorteile, mit der Feinsteuerung des Expansionsgrades, der eine gleichbleibende Qualität sicherstellt.