רוב בעלי חיות המחמד מאכילים את חיות המחמד שלהם במזון מסחרי לחיות מחמד. כי למזון הממוסחר לחיות מחמד יש את היתרונות של תזונה מקיפה ועשירה, אכילה נוחה וכן הלאה. על פי שיטות עיבוד שונות ותכולת מים, ניתן לחלק מזון לחיות מחמד למזון יבש לחיות מחמד, מזון לחיות מחמד לח למחצה ומזון משומר; לפי המרקם, ניתן לחלק מזון לחיות מחמד למזון מעורב, מזון רטוב רך ומזון יבש. לפעמים קשה לשנות את התנהגות האכילה של חיית המחמד, גם אם המזון החדש שמוצע לחיית המחמד מאוזן מבחינה תזונתית ועונה על הצרכים.
מזון יבש לחיות מחמד מכיל בדרך כלל 10% עד 12% מים. מזון יבש כולל גם מזון אבקה גס, מזון גרגירים, מזון טחון גס, מזון תופח בשיחול ומזון אפוי, ביניהם הנפוץ והפופולרי ביותר הוא מזון תפוח בשיחול. מזון יבש לחיות מחמד מורכב בעיקר מדגנים, תוצרי לוואי של דגנים, מוצרי סויה, מוצרים מן החי, מוצרי לוואי מן החי (כולל מוצרי לוואי של חלב), שומן, ויטמינים ומינרלים. מזון יבש לחתולים מופק בדרך כלל. לחתולים אין מרגמות, לכן כדורי מזון לחתולים חייבים להיות מעוצבים וגודלם לחיתוך באמצעות חותכות במקום לטחינה עם שיניים טוחנות, ותהליך האקסטרוזיה מתאים היטב לביצוע הדרישה המיוחדת הזו (Rokey And Huber, 1994) (Nrc 2006).
מזון תפוח יבש
01: העיקרון של הרחבת שחול
תהליך ההתפחה הוא לערבב אבקות שונות לפי הנוסחה המתוכננת, לאחר מכן לעבור טיפול בקיטור, ולאחר מכן להוציא תחת טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה לאחר היישון, ואז התבנית ביציאה של תא האקסטרוזיה יורד לפתע בטמפרטורה ובלחץ, מה שגורם חלקיקי המוצר להתרחב במהירות. וחתוך לצורה התלת מימדית הנדרשת על ידי החותך.
ניתן לחלק את תהליך התפיחה לנפיחות יבשה ולתפיחה רטובה לפי כמות המים הנוספת; על פי עקרון העבודה, ניתן לחלק אותו לנפיחת אקסטרוזיה ולתפיחת גז בלחיצה חמה. שחול ונפיחות הם תהליך של מיזוג וחומרים חיסום, שחול מתמשך בלחץ, הפחתת לחץ פתאומית והרחבת נפח.
נכון לעכשיו, רוב המזון לכלבים הנמכר בשוק מיוצר באמצעות שחול ונפיחות. תהליך האקסטרוזיה והתפיחה יכולים לגרום לעמילן במזון להגיע לרמה גבוהה מתאימה של ג'לטיניזציה, כדי לשפר את העיכול של עמילן על ידי חיות מחמד (Mercier And Feillit, 1975) (Nrc 2006).
02: תהליך האקסטרוזיה והתפיחה
השיטה של מערכת שחול מודרנית אופיינית היא לטפל מראש באבקות שונות על ידי הוספת קיטור ומים למזג ולמזג, כך שהחומרים יתרככו, העמילן יקבל ג'לטין, והחלבון גם יפונה. בתהליך הייצור של מזון לחיות מחמד מתווספים לעיתים תמיסת בשר, מולסה וחומרים אחרים כדי לשפר את הטעימות.
מרכך הוא ציוד המיזוג הנפוץ ביותר לייצור הזנת גלולות. מיזוג קיטור הוא הגורם החשוב ביותר בתהליך הפלטה, וכמות הקיטור שנוספה תלויה בתוכן המים הקשורים בהזנה ובסוג ההזנה. בעת מיזוג, יש צורך שהחומר ואדי המים יהיו בעלי זמן שהייה ארוך מספיק במרכך, כדי שהמים יוכלו לחדור במלואו לתוך החומר. אם הזמן קצר מדי, המים לא יכולים לחדור לתוך החומר, אלא נשארים רק על פני השטח בצורה של מים חופשיים. זה לא תורם לתפעול התהליכים הבאים.
למיזוג קיטור יש מספר יתרונות:
①הפחת את החיכוך והארך את חיי הסרט הלוחץ. בעת טשטוש, המים יכולים לחדור לתוך החומר, והמים יכולים לשמש כחומר סיכה כדי להפחית את החיכוך בין החומר לסרט הלוחץ, ובכך להפחית את אובדן הסרט הלוחץ ולהאריך את חיי השירות.
② שפר את כושר הייצור. אם תכולת הלחות נמוכה מדי במהלך האקסטרוזיה, הצמיגות בין מרכיבי החומר השונים תהיה גרועה, ויכולת היווצרות גם תהיה גרועה. הגדלת תכולת הלחות יכולה להגדיל משמעותית את כושר הייצור של הכדורים, וכאשר ההשפעה טובה, ניתן להגדיל את כושר הייצור ב-30%.
③ הפחת את צריכת החשמל. כאשר תכולת הלחות נמוכה, צריכת החשמל של שחול עוקב ותהליכים אחרים עולה, וניתן להפחית את מספר הפעולות כאשר אותה כמות מזון מופקת לאחר מיזוג קיטור, ובכך להפחית את צריכת החשמל.
④ שפר את איכות החלקיקים. שליטה בכמות אדי המים שנוספו לפי חומרי גלם שונים במהלך הטמפרור יכולה לשפר את איכות הגרגירים.
⑤ שפר את בטיחות המזון. במהלך תהליך מיזוג הקיטור, הקיטור בטמפרטורה גבוהה שנוסף יכול להרוג מיקרואורגניזמים פתוגניים שונים הכלולים בחומרי הזנה שונים ולשפר את בטיחות המזון.
האבקות השונות לאחר מיזוג נשלחות ישירות לחדר האקסטרוזיה של המכבש, ומוסיפים אדים נוספים, מים ולפעמים תמיסת אבקה גסה של גרגרים, תבלין בשר וכו'. תא האקסטרוזיה הוא החלק המרכזי של מערכת האקסטרוזיה, ורוב המשימות של המערכת כולה מושלמות על ידי חלק זה. הוא מכיל בורג, שרוול ותבנית וכו'. רכיב זה יקבע אם המכבש יהיה בורג בודד או כפול, אם יש לו שני פירים מקבילים זה יהיה מכבש בורג כפול, אם יש לו רק אחד אז זה יהיה בורג בודד אקסטרודר. התפקיד העיקרי של החלק הזה הוא לערבב ולבשל את המרכיבים, וניתן למלא אותו במים או בגז לפי המצב בפועל. תא האקסטרוזיה מחולק לחלק האכלה, חלק ערבוב וחלק בישול. קטע הערבוב הוא הכניסה שבה האבקה הממוזגת נכנסת לתא האקסטרוזיה, וצפיפות חומר הגלם נמוכה מאוד בזמן זה; כאשר הלחץ הפנימי של מדור הערבוב עולה, גם צפיפות חומר הגלם עולה בהדרגה, והטמפרטורה והלחץ במדור הבישול עולים בחדות. מבנה חומרי הגלם החל להשתנות. החיכוך בין האבקה לקיר החבית, הבורג והאבקה גדל וגדל, ואבקות שונות מבושלות ומבשילות תחת ההשפעות המשולבות של חיכוך, כוח גזירה וחימום. הטמפרטורה בחדר האקסטרוזיה יכולה לג'לטין את רוב העמילן ולהשבית את רוב המיקרואורגניזמים הפתוגניים.
חלק מיצרני המזון לחיות מחמד מוסיפים כיום תמצית בשר לתהליך האקסטרוזיה, מה שמאפשר להשתמש בבשר טרי במתכונים במקום בשר יבש בלבד. בגלל תכולת הלחות הגבוהה יותר של בשר לא מטופל, זה מאפשר שיעור מוגבר של חומרי בעלי חיים בהרכב חומרי ההזנה. הגדלת התוכן של בשר טרי לפחות מעניקה לאנשים תחושה איכותית.
לתהליך האקסטרוזיה מספר יתרונות:
①הטמפרטורה הגבוהה והלחץ הגבוה הנוצרים בתהליך האקסטרוזיה יכולים לעקר ביעילות;
② זה יכול להגדיל באופן משמעותי את דרגת ההתרחבות של עמילן. ישנן הוכחות שתהליך האקסטרוזיה יכול לגרום לדרגת ההתרחבות של עמילן להגיע ליותר מ-90%, כך שגם יכולת העיכול של עמילן על ידי חיות מחמד משתפרת מאוד;
③ חלבונים שונים בחומרי גלם עוברים דנטורציה כדי לשפר את עיכול החלבון;
④ הסר גורמים אנטי-תזונתיים שונים בחומרי הזנה, כגון אנטי-טריפסין בפולי סויה.
יש תבנית ביציאה מהאקסטרודר, וכאשר חומר הגלם שחולף עובר דרך התבנית, הנפח מתרחב במהירות בגלל הירידה הפתאומית בטמפרטורה ובלחץ. על ידי שינוי חורי המות, יצרני מזון לחיות מחמד יכולים לייצר מזון לחיות מחמד בשילובים רבים של צורות, גדלים וצבעים. היכולת הזו למעשה לשלב חשובה מאוד ככל שהשוק מתפתח, אבל לא הרבה יכול להשתנות במונחים של עמידה בהתאמה התזונתית של מזון לחיות מחמד.
המוצר התפוח נחתך לגרגירים באורך מסוים על ידי חותך רוטרי. החותך מצויד ב-1 עד 6 להבים. על מנת להתאים את מהירות הסיבוב שלו, החותך מונע בדרך כלל על ידי מנוע קטן בלבד.
תכולת השומן של מזון לחיות מחמד שחולץ יבש נע בין 6% ליותר מ-25%. עם זאת, לא ניתן להוסיף תכולה גבוהה מדי של שומן בתהליך האקסטרוזיה, מכיוון שהטמפרטורה הגבוהה והלחץ הגבוה בתהליך האקסטרוזיה ישפיעו על חומצות שומן בלתי רוויות, וגם ישפיעו על שחול ודפוס מזון. לכן, השיטה של ריסוס שומן על פני השטח לאחר התפיחה משמשת בדרך כלל כדי להגדיל את תכולת השומן של המוצר. שומן חם המרוסס על פני השטח של מזון תופח נספג בקלות. ניתן להתאים את כמות הזרקת הדלק על ידי התאמת מהירות הייצור ומהירות הוספת השומן, אך שיטה זו מועדת לשגיאות גדולות. לאחרונה פותחה שיטת בקרה שיכולה להתאים את כמות תוספת השומן. מערכת זו כוללת מערכת ויסות מהירות ומערכת משאבת שמן הזרקת לחץ חיובי, השגיאה שלה היא בטווח של 10%. בעת ריסוס, יש צורך שהשומן יגיע ליותר מ-5%, אחרת לא ניתן לרסס אותו באופן שווה. מקובל לרסס חומרי חלבון ו/או טעמים על פני השטח של מזון לחיות מחמד כדי לשפר את קבלת המזון לחיות מחמד (Corbin, 2000) (Nrc2006).
לאחר השלמת האקסטרוזיה והניפוח, יש לייבש אותו כדי להסיר את הקיטור והמים שהוזרקו במהלך תהליך האקסטרוזיה. בדרך כלל, הלחות במזון יכולה להגיע ל-22% עד 28% במהלך העיבוד, ולאחר העיבוד, יש צורך לייבש אותו כדי שהלחות תגיע ל-10% עד 12% כדי להתאים את עצמו לחיי המדף של המוצר. תהליך הייבוש מסתיים בדרך כלל על ידי מייבש רציף עם מצנן נפרד או שילוב של מייבש ומצנן. ללא ייבוש נאות, מזון לחיות מחמד שחולץ עלול להתקלקל, עם פריחה של חיידקים וצמיחת פטריות בקצב מדאיג. רוב המיקרואורגניזמים הללו עלולים לגרום לחתולים ולכלבים לחלות, למשל, אפילו כמות קטנה של רעלים שנוצרת על ידי עובש בשקית של מזון לכלבים יכולה להשפיע על כלבים. המדד הנפוץ של כמות המים החופשיים במזון לחיות מחמד הוא מדד פעילות המים, המוגדר כיחס שיווי המשקל של לחץ המים המקומי ולחץ האדים על פני השטח של מזון לחיות מחמד באותה טמפרטורה. באופן כללי, רוב החיידקים אינם יכולים לגדול אם פעילות המים נמוכה מ-0.91. אם פעילות המים נמוכה מ-0.80, גם רוב העובשים לא יוכלו לגדול.
חשוב מאוד לשלוט בתכולת הלחות של המוצר במהלך תהליך ייבוש המזון לחיות מחמד. לדוגמה, כאשר הלחות של המוצר מיובשת מ-25% ל-10%, יש לאדות 200 ק"ג מים כדי לייצר 1000 ק"ג מזון יבש, וכאשר הלחות מיובשת מ-25% ל-12%, יש צורך לייצר 1000 ק"ג. של מזון ייבוש מזון צריך לאדות רק 173 ק"ג מים. רוב המזון לחיות מחמד מיובש במייבשי מסוע עגולים.
03: היתרונות של מזון לחיות מחמד תופח
בנוסף ליתרונות הטעימות הטובות, למזון מנופח לחיות מחמד יש גם שורה של יתרונות נוספים:
① הטמפרטורה הגבוהה, הלחץ הגבוה, הלחות הגבוהה והשפעות מכניות שונות בתהליך התפיחת מזון יכולים להגדיל משמעותית את דרגת הג'לטינציה של עמילן במזון, לסנן את החלבון שבו, ולהרוס את הליפאז המיוצר על ידי מיקרואורגניזמים שונים בו-זמנית. הפוך את השומן ליציב יותר. זה מועיל כדי לשפר את העיכול של בעלי חיים ואת קצב ניצול המזון.
②הטמפרטורה הגבוהה והלחץ הגבוה של חומר הגלם בחדר האקסטרוזיה יכולים להרוג מגוון של מיקרואורגניזמים פתוגניים הכלולים בחומר הגלם, כך שהמזון יכול לעמוד בדרישות ההיגיינה הרלוונטיות ולמנוע מחלות שונות במערכת העיכול הנגרמות מהאכלת מזון.
③ שחול ונפיחות יכולים לייצר מוצרים גרגירים בצורות שונות, כגון מזון לחתולים שניתן לייצר לצורת דגים, מזון לכלבים יכול להיות מיוצר לצורת עצם קטנה, מה שיכול לשפר את הרצון של חיות מחמד לאכול.
④ ניתן לשפר את העיכול של המזון על ידי נפיחות, וניתן לשפר את הטעימות והארומה של המזון, וזה חשוב במיוחד עבור כלבים צעירים וחתולים שאברי העיכול שלהם עדיין לא מפותחים.
⑤ תכולת המים של הזנת גלולה יבשה היא רק 10%-12%, שניתן לאחסן אותה במשך זמן רב מבלי לגרום לטחב.
04: השפעת האקסטרוזיה על העיכול של חומרים מזינים
לתהליך האקסטרוזיה של מזון לחיות מחמד יש השפעה משמעותית על העיכול של חומרים מזינים שונים, במיוחד עמילן, חלבון, שומן וויטמינים.
עמילן עובר ג'לטיניזציה תחת פעולה משולבת של טמפרטורה גבוהה, לחץ גבוה ולחות במהלך טמפרטור ושחול. התהליך הספציפי הוא שהעמילן בתערובת האבקה מתחיל לספוג מים ולהתמוסס ממיזוג הקיטור, ומאבד את מבנה הגביש המקורי. במהלך תהליך האקסטרוזיה, עם עלייה נוספת של הלחות, הטמפרטורה והלחץ, השפעת הנפיחות של עמילן מתעצמת עוד יותר, ובמידה מסוימת, גרגירי עמילן מתחילים להיקרע, ובזמן זה, עמילן מתחיל להתג'לטין. כאשר החומר שחולץ מחולץ מתוך התבנית, מכיוון שהלחץ יורד לפתע ללחץ אטמוספרי, גרגירי העמילן מתפרצים בחדות, וגם דרגת הג'לטינציה עולה בחדות. הטמפרטורה והלחץ בתהליך האקסטרוזיה משפיעים ישירות על מידת הג'לטינציה של עמילן. Mercier Et Al. (1975) גילה שכאשר תכולת המים הייתה 25%, טמפרטורת ההתפשטות האופטימלית של עמילן תירס הייתה 170-200oc. בטווח זה, העיכול במבחנה של עמילן לאחר הג'לטינה עשוי להגיע ל-80%. בהשוואה לעיכול לפני ההתרחבות (18%) עלה מאוד ב-18%. צ'אנג א.א.ל. (1977) גילה שדרגת הגלטינה של עמילן עלתה עם עליית הטמפרטורה בטווח של 65-110oc, אך דרגת הגילת העמילן ירדה עם עליית מהירות ההאכלה.
לתהליך מיזוג הקיטור והשחול יש גם השפעה משמעותית על העיכול של חלבון, והמגמה הכללית היא לשנות את החלבון בכיוון שמועיל לעיכול בעלי חיים. תחת פעולת מיזוג קיטור ולחץ מכני, החלבון מפושט ליצירת גרגירים, ומסיסות המים מופחתת. ככל שתכולת החלבון גבוהה יותר, כך מסיסות המים יורדת יותר.
לג'לטיניזציה של עמילן יש גם השפעה משמעותית על מסיסות המים של חלבון. העמילן הג'לטיני יוצר מבנה קרום עוטף סביב החלבון, מה שמוביל לירידה במסיסות המים של חלבון.
לאחר שהחלבון מתרחב, גם המבנה שלו משתנה, והמבנה הרבעוני שלו מתכלה למבנה שלישוני או אפילו משני, מה שמקצר מאוד את זמן ההידרוליזה של חלבון במהלך העיכול. עם זאת, חומצה גלוטמית או חומצה אספרטית בתוך החלבון יגיבו עם ליזין, מה שמפחית את קצב השימוש של ליזין. תגובת Maillard בין קבוצת ε-Amino של חומצות אמינו וסוכרים בטמפרטורות גבוהות יותר גם מפחיתה את העיכול של חלבונים. גורמים אנטי-תזונתיים בחומרי גלם, כמו אנטיטריפסין, נהרסים גם בחימום, מה שמשפר את העיכול של חלבון על ידי בעלי חיים מהיבט אחר.
במהלך כל תהליך הייצור, תכולת החלבון במזון כמעט ולא משתנה, והעוצמה של חומצות אמינו לא משתנה באופן משמעותי.
זמן פרסום: מרץ-02-2023