par Yemmak, Turquie

 

En 2018, la production d'aliments pour animaux dans le monde était d'environ 1,1 milliard de tonnes, et selon l'Organisation mondiale de l'alimentation, cette quantité doublera au cours des 15 à 20 prochaines années pour atteindre environ 2,2 milliards de tonnes. 

Pour répondre à cette hausse de la demande, une augmentation de capacité de 55 millions de tonnes par an est nécessaire. La majorité des aliments pour animaux à produire seront obtenus par granulation, comme on peut s'y attendre.

La granulation est le processus de compression ou de moulage d'un matériau en granulés. Une grande variété de matériaux différents peuvent être granulés, y compris les produits chimiques, les aliments pour animaux, les copeaux de bois, la paille, les matériaux organiques, les plastiques et plus encore.

Le processus de granulation des aliments pour animaux consiste à former des composants d'aliments très différents (qui sont bien broyés et mélangés, parfois sous forme de poudre, difficile à digérer et à traiter) dans des tailles plus grandes sous l'effet de la température, de l'humidité et de la pression. La granulation est une agglomération à pression moyenne, avec utilisation d'un liant naturel (eau-vapeur).

La granulation des aliments pour animaux est l'application la plus courante de l'agrandissement de la taille des aliments par agglomération et représente le plus grand volume, suivie par la granulation du minerai de fer.

 

Évaluation de la qualité des granulés

Sur le plan économique, la qualité des granulés est très importante. Par exemple, l'un des critères les plus importants utilisés pour évaluer l'efficacité dans l'industrie de la volaille est le FCR (Feed Conversion Rate). En d'autres termes, il s'agit du taux de conversion en viande des aliments consommés par l'animal. 

Plus la qualité des granulés augmente, plus la quantité d'aliments consommés pour obtenir 1 kg de viande diminue. Si l'on considère qu'environ 90 % du coût de la viande provient du coût de production des aliments, l'importance est plus facile à comprendre. Alors que le FCR est d'environ 1,8 en Turquie, il est de 2,4 en Irak et de 1,3 au Brésil.

La qualité du granulé est également mesurée par la résistance mécanique du granulé. Il existe des méthodes de mesure normalisées dans le monde, comme la méthode Holmen, la méthode Tumble-Box (tout comme les méthodes de mesure de la dureté des matériaux d'ingénierie). L'unité de qualité est le %PDI (Pellet Durability Index). Lorsque l'IDP est de 100 %, cela signifie que le granulé est de la plus haute qualité.

Les 3 principales conceptions de granulation sont :

•    Plat

•    Concave (Les machines à granulés Yemmak sont dans cette catégorie)

•    Convexe

 

Le Principe de fonctionnement du moulin à granulés

La matière première est pressée dans des trous circulaires sur la matrice. La force de frottement entre la matière première et la surface intérieure du trou crée la résistance nécessaire pour comprimer et compacter la matière première, et celle-ci sort des trous de la filière sous forme de tiges extrudées. Ces tiges sont coupées à l'aide de lames réglables et transformées en granulés.

L'alimentation à température ambiante avec une humidité de 10-12 % atteint 15-16 % d'humidité à 80-90°C dans le processus. Au moment du pressage, la température de l'aliment s'élève à 92°C sous l'effet de la friction. Ensuite, l'aliment, qui est refroidi à la température ambiante en 10 minutes, est séché de manière à ce que la teneur en humidité soit inférieure à 13 %.

Bien que de nombreux moulins à granulés différents aient été conçus jusqu'à aujourd'hui, 95 % des moulins à granulés utilisés dans le monde sont des machines équipées d'une filière circulaire appelée filière annulaire. Ces moulins à granulés sont presque devenus la norme industrielle dans les secteurs de l'alimentation animale et de la biomasse. 

Dans ce type de machine, la filière est mise en rotation par un système d'entraînement et les cylindres placés dans la filière, tournant avec la force de friction créée par la matière première à granuler entre les cylindres et les surfaces internes de la filière. De cette façon, elle presse la matière première dans les trous de la surface interne de la filière.

Dans les moulins à granulés, la surface des cylindres est rugueuse pour augmenter la résistance. Si la matière est trop glissante ou si les cylindres sont lisses, la machine ne pourra pas ramasser le produit. Si c'est le cas pour un produit/une application particulière, on peut préférer des presses avec une transmission par courroie et poulie plutôt qu'une transmission par engrenage.

Le glissement sur les courroies peut constituer une mesure de sécurité supplémentaire. Les cylindres sont aussi généralement protégés par un revêtement anti-usure. Le matériau de la filière doit être résistant à l'usure, à la corrosion et à la rupture.

La force d'extrusion doit être supérieure à la résistance au frottement. Une pression importante se produit dans les parties avant les trous. Par conséquent, le matériau et l'épaisseur de la filière doivent être bien étudiés. L'entrée et la sortie des trous de la filière ne doivent pas avoir d'arêtes vives.

Le rapport L/D dans les trous de la filière doit être augmenté pour obtenir un produit plus dense.

 

Différents types d'aliments produits par granulation

Aliments à haute teneur en céréales (50-80 % de céréales, 12-25 % de protéines) : Formules contenant beaucoup d'amidon. Pendant la phase de conditionnement, ils doivent atteindre des niveaux d'humidité et de température élevés. 

Aliments sensibles à la chaleur contenant du sucre, du lait en poudre et du lactosérum en poudre (5-25 %) : Le sucre et les produits laitiers étant caramélisés à 60°C, la chaleur générée par le frottement doit rester faible. À cette fin, il est préférable d'utiliser une filière fine, une faible vitesse et d'ajouter de l'huile/eau comme lubrifiant ou liquide de refroidissement.

Supplément et concentré à haute teneur en protéines naturelles (25-45 %) : Ce type d'aliment contient également 5 à 30 % de mélasse. La température doit être élevée tandis que le besoin d'augmenter l'humidité est faible.

Aliments à faible teneur en protéines (12-16 %) : Ils ont une petite quantité de grains, une grande quantité de fibres grossières. Une petite quantité d'humidité peut être ajoutée lors du conditionnement. La production de granulés de haute qualité est difficile en raison de la faible humidité et du conditionnement à basse température.

Aliments à haute teneur en urée (6-30%) et en mélasse (5-20%) : Sont difficiles à extruder. Il n'y a que peu de vapeur ou pas de vapeur du tout. Les filières sont fines et la vitesse est lente. Un séchage est nécessaire avant le refroidissement. Les granulés doivent être dépoussiérés pour éliminer le caractère collant.

 

Avantages des aliments en granulés

Sous l'effet du broyage, de la chaleur, de la pression et de la vapeur, l'amidon contenu dans l'aliment est décomposé et l'aliment devient plus digeste. Ainsi, le taux de conversion des aliments augmente.

•    Comme la mélasse et l'huile sont utilisées, la saveur et l'énergie de l'aliment augmentent.

•    En rendant les aliments plus digestes, cela permet un apport homogène en nutriments et une alimentation plus équilibrée. Et permet également d'éviter les résidus d'aliments.

•    Il protège du déséquilibre;

•    Et l'énergie dépensée par unité d'alimentation diminue

 

Facteurs affectant la qualité des granulés

Tout d'abord, il faut savoir que la qualité et la capacité sont inversement proportionnelles dans le processus de granulation. Les ingénieurs des procédés se concentrent sur certaines méthodes d'optimisation de la qualité et de la capacité, notamment les paramètres de conditionnement de la vapeur et de la filière des granulés, la densité apparente, le temps de rétention du matériau dans la filière et le contenu des aliments.

La température de conditionnement, la qualité de la vapeur, la pression de la vapeur et le temps influent sur la qualité des granulés. Dans deux conditionneurs distincts, il a été observé que la qualité des granulés augmentait lorsque la vitesse était plus lente. Cela s'explique par le fait que l'humidité pénètre plus efficacement dans l'aliment ; elle rend l'aliment plus mou et plus collant. 

L'augmentation de la température de conditionnement est très importante pour augmenter la qualité et réduire la consommation d'énergie, tandis que le PDI augmente avec la quantité de vapeur délivrée (humidité) et le temps de rétention.

Des granulés plus compacts sont formés à partir d'un matériau ayant une plus grande densité apparente. Plus la quantité d'huile dans le contenu augmente, plus la qualité du granulé diminue. L'huile recouvre l'extérieur du produit, empêchant l'humidité de pénétrer à l'intérieur.

PROFIL DE Yemmak

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