DetlefBunzelとAndreasLemmeによる、 エボニック、 ドイツ

ペレット化は、かさ密度を高め、混合物を安定させるため、飼料工場のオペレーターにとって複合飼料生産のコアプロセスです。www.modernagriculturefarm.com結果として得られる均一な粒子サイズは、貯蔵および取り扱い特性を改善し、 順番に、 また、工場運営のための輸送コストの削減を意味します。

飼料の圧縮はまた、エネルギー密度を高め、選択的摂食を防ぐことにより、栄養価を高めます。動物は個々の成分を避けたり拒絶したりすることはできません、 栄養的および/またはコスト上の理由で食事の成分が変更された場合の嗜好性の変化による。これは無駄を減らします、 農場の損失と生産コスト。

これらの利点を達成することに加えて、 オペレーターは、食品と飼料の安全要件を満たしていることを確認する必要があります。ヨーロッパで、 規則（EC）No 178/2002は、第15条に飼料の安全性に関する要件を定めています。

1.飼料は、安全でない場合、市場に出されたり、食品を生産する動物に与えられたりしてはなりません。

2.飼料は、次のように考えられる場合、その意図された使用に対して安全でないと見なされるものとします。

人間または動物の健康に悪影響を及ぼします。

食品を生産する動物に由来する食品を人間の消費にとって危険なものにします。

ペレット品質、 サイズだけでなく、 したがって、オペレーターにとって重要な問題になるはずです。研究によると、飼料の配合（40％）は、 粒度分布（20％）とマッシュコンディショニング（20％）は、標準に最も大きな影響を与えます。製造工程で配合と粒度分布が一定であると仮定すると、 マッシュのコンディショニングは、飼料工場のオペレーターが品質を向上させるために影響を与えることができる最も重要なプロセス変数です。

化学防腐剤は、制限的な地域規制の対象となります（例：欧州連合の70/524 / EG）、 したがって、熱処理は、生産プロセスで飼料マッシュの細菌汚染を低減および制御する際の飼料生産者の焦点です。

機器メーカーは、この課題に対処するためにいくつかのアプローチを開発しました。それらのすべては、プロセス内のバクテリアの削減を成功させるための関連パラメーターとして、コンディショニング温度と時間を考慮しています。マッシュにより多くの熱エネルギーを誘導することにより、 機械的影響要因、 原材料の特性や粒度分布の変化など、 圧縮またはペレット化プロセスでよりバランスをとることができます。

処方に従って条件付けを適応させる

飼料生産では、 多種多様な原材料と配合がペレット化されています。農業由来の原材料で、 取り扱いと処理の特性は、出所に基づいて時間とともに変化します。 成長と収穫の間の気象条件、 前処理および保管条件、 だけでなく、貯蔵寿命。

かさ密度と粒度分布に加えて、 湿度または水分含有量は、飼料処理に影響を与える最も顕著な物理的特性です。原材料の化学的性質の中で、 タンパク質、 脂肪とでんぷんの含有量、 灰と繊維の含有量だけでなく、 栄養と加工に最も影響を与えます。

研究者と飼料工場の開業医は、アプローチを見つけました、 長年にわたって、 コンディショニングプロセスを適応させることにより、食事中の原材料のさまざまな物理的および化学的特性に対処します。液体の含有が食事で定義されていると仮定すると、 理論的には、ペレットミルのオペレーターが供給速度以外に調整できる唯一のパラメーターは、蒸気の圧力と温度です。

経験則として、 コンディショナーに乾燥蒸気を約0.6％加えると、マッシュの温度が10°C上昇します。実際には、 蒸気消費量は、蒸気圧と断熱材を含む蒸気ジャックの品質に影響されます。 コンデンセートトラップの機能、 コンディショナーの減圧比と熱損失。

この文脈では、 それを覚えておくことも重要です、 乾いた蒸気で、 圧力と温度は厳密に関連しています。圧力をかけて、 蒸気温度が上昇します。したがって、 マッシュ温度を上げるために必要な高圧蒸気が少なくて済みます。一方で、 ペレットミルの前にコンディショナー内で特定の温度に達するように、より多くの低圧蒸気と水分がマッシュに追加されます。

これを念頭に置いておくと、オペレーターは、特定の食事タイプのコンディショニングを最適化するために異なる蒸気圧を使用するという研究者や開業医の推奨事項を理解するのに役立ちます。例えば、 でんぷん含有量の高い食事では、 低圧蒸気は、温度上昇だけでなく、デンプンの加工をサポートするために存在しなければならない湿度も提供します。

衛生プロセスの例

いくつかの機器サプライヤーは、バレルタイプのコンディショナーの設計に基づいて開発されたソリューションを提示しています。スチームコンディショナーまたは糖蜜マシンに続く熟成コンディショナーは、マッシュの量と保持時間を提供します。機器のサイズは、スループットと保持時間に関するお客様の要件を満たすように選択されます。

一般に、80〜85°Cで2分間を開始することをお勧めします。注意することが重要です、 意図的に、 樽型の熟成コンディショナーがファーストインを保証します。 すべての粒子が同時に高温処理にさらされるように、プロセスのマッシュの最初のアウト。

バレルの内面での熱損失と凝縮を防ぐために、スチームコンディショナーとリテンションコンディショナーを十分に断熱する必要があります。 これは、外皮と相互汚染を引き起こすためです。同時に、 メンテナンスや清掃のための簡単なアクセスが必要です。

より長い滞留時間（最大8分以上）の場合、 Kahl Groupは、垂直熟成容器を含むコンセプト「RetentionPlus」を提案しています。 いわゆる長期コンディショナー。このプロセスでは滞留時間が長いため、 ペレットの品質を損なうことなく、糖蜜などの液体のより高い含有率が可能です。熟成容器は周囲圧力下で作動するため、 100°Cまでのコンディショニング温度が可能です。

衛生における異なる技術的アプローチの3番目の例はエキスパンダーです。エキスパンダーは、数秒の範囲の短い保持時間で動作します。製品が出口のリングダイを通して押し出されると、 プロセス圧力は最大80バールまで調整できます。蒸気はバレルに直接注入することができ、150°Cまでのプロセス温度が可能です。

コンディショニングプロセスの栄養面

蒸気添加の主な目的は、圧縮プロセスのためにマッシュを調整することですが、ダイの長さと直径を選択すると、多少の熱も発生します。衛生的価値は、病原体を管理または制御することによって動物の健康に直接影響を与えるため、非常に重要です。しかし、 栄養価も熱の影響を受ける可能性があります。

一例は、食事エネルギーの利用可能性です。飼料中のすべての有機化合物は、動物の代謝にエネルギーを供給することができます。主要栄養素（タンパク質、 脂質、 炭水化物）すべてが動物によってエネルギー的に利用されることができます、 特に炭水化物の異なる画分を区別する必要があります。食事の粗繊維は消化されにくいだけですが、 したがって、 鶏肉や豚などの単胃動物が利用できるのはごくわずかです。 それらは反芻動物によってはるかによく利用されます。

栄養添加物に対する熱の影響

過剰処理は栄養価に悪影響を及ぼします。そう、 高温の影響を受けやすい化合物はすべて影響を受けます。顕著な例は特定のビタミンです、 酵素と不飽和脂肪酸、 酸化または破壊されます。したがって、 それぞれの飼料添加物は、通常、コンディショニングおよびペレット化プロセスの後に、または押出後に真空コーティングで添加されます。

アミノ酸、 対照的に–コンディショニングの前にミキサーに追加されます。 したがって、 熱にさらされる。私たちが行った実験では、 MetAMINO®の安定性と回復、 Biolys®、 ThreAMINO®およびTrypAMINO®は、100°Cから190°Cまでの範囲の押出温度で検査されました。 約15秒間続きます。飼料混合物中の補足アミノ酸の濃度は、初期レベルと比較して減少しませんでした、 190°Cという最も過酷な条件でも。

エビ飼料のさまざまな加工技術に焦点を当てたさらなる調査。エビの飼料は、一軸または二軸押出機を使用して押し出すか、ペレット化した。一般的に、総タンパク質とアミノ酸は、テストされた条件下では損傷を受けにくいと言えます。

アミノ酸の回収率は95％から102％の範囲でした。同時に、 遊離アミノ酸の分析により、高い回収率が明らかになりました。 それも、 飼料処理中の高い安定性を示唆しました。遊離アミノ酸は、タンパク質に結合したアミノ酸と同じように動作します。

したがって、 これらの研究は、テストされた条件下でのアミノ酸の高い安定性を示唆しています。一方で、 特に過熱はアミノ酸の消化率に悪影響を及ぼし、それが動物への利用可能性を低下させ、したがって食事の栄養効果を低下させることは十分に確立されています。

栄養価に関する熱の利点と欠点

アミノ酸の消化率と利用可能性に対する熱処理の影響は、複合飼料ではなく原材料処理の文脈で調査されています。 背後にある結果と原則は似ていますが。

飼料衛生への有益な効果に加えて、 熱処理は、動物に対するアミノ酸の消化率を損なう一方で、抗栄養因子（ANF）を破壊するか、少なくとも減らすために必要です。 ANFには、たとえばタンパク質の消化を損なうトリプシン阻害剤（大豆など）、 グルコシノレート（菜種など）、 ゴシポール（綿実）、 またはレクチン（例：ルピナス）。これらの例はすべて熱に敏感です。

ANFを減らすには熱処理が必要ですが、 最適な熱曝露を超えると、アミノ酸の利用可能性が損なわれる可能性があります。ブロイラーと豚を使って行った一連の試験で、いくつかの成分についてこれが確認されました。当初、 大豆製品、および可溶物を含む蒸留器の乾燥穀物（DDGS）、 オートクレーブ内で135°Cで最大30分間、体系的かつ過酷に熱処理されました（Fontaine et al.2007）。

アミノ酸分析は損失を明らかにしました、 特にリジンの場合、 アルギニンとシステイン–熱に敏感であることが知られているアミノ酸。しかし、 総アミノ酸だけでなく、反応性リジンも測定されました。リシンの遊離アミノ基は、熱にさらされると糖と反応して、いわゆるアマドリ化合物を形成する傾向があります。 消化管で切断することはできません。

したがって、 このリジンは動物にはもう利用できません。反応性リジンは画分を表し、 このメイラード反応は起こらなかった。 Fontaineらによる上記の実験では。 （2007）、 低（43パーセント）および高（47パーセント）タンパク質大豆ミール中の反応性リジンのレベル、 全脂肪大豆、および低（23％）および高（27％）DDGSは、総リジンよりも強く減少しました。 総アミノ酸分析で示唆されているよりも栄養価への影響がはるかに強いことを示しています。原材料分析では考慮されていますが、後者は動物のパフォーマンス低下をある程度緩和することができます。

アミノ酸の消化率に焦点を当てた進行中の研究は、一般に、過熱がブロイラーと豚の両方のすべてのアミノ酸の消化率を損なうことを明らかにしました。応答の大きさは内のアミノ酸間で異なりますが、 間だけでなく、 動物種、 過熱はすべてのアミノ酸に影響を及ぼし、栄養価の多かれ少なかれ深刻な低下をもたらすと結論付けることができます。

Evonik Nutrition＆Careは、過熱による栄養価への影響を定量化するための迅速な方法（WO 2018/146295 A1）を開発しました。 少なくともいくつかの原材料については。それぞれのデータは、飼料配合プロセスで使用できます。しかし、 複合飼料生産の場合、この方法は利用できません。全体、 動物のパフォーマンスの低下を回避するために、特定の温度負荷を超えることは避けるべきであると結論付けられています。

全体、 原料と飼料混合物は、処理中に熱にさらされると要約できます。一方では、例えばペレット化プロセスのためのコンディショニングのために、ならびに衛生上の理由および抗栄養因子の低減のために、ある程度の熱が必要とされる。一方で、 過剰処理は有害な影響を及ぼしますが、 一見明らかではないかもしれませんが、動物のパフォーマンスに影響を与えます。