BE1028970B1

BE1028970B1 - PRECISION EXTRUSION PROCESS FOR PRODUCING DRY FEED PELLETS FOR DOGS AND/OR CATS AND PELLETS OBTAINED THEREOF

Info

Publication number: BE1028970B1
Application number: BE20205993A
Authority: BE
Inventors: Wim Housen; Dirk Buysse; Hilde Vanwalleghem
Original assignee: Fides Petfood Nv
Priority date: 2020-12-29
Filing date: 2020-12-29
Publication date: 2022-08-01
Also published as: BE1028970A1

Abstract

De huidige uitvinding betreft een werkwijze voor het produceren van droogvoer pellets en pellets verkregen door middel van deze werkwijze. De pellets zijn geschikt voor het voederen van huisdieren, en in het bijzonder honden en katten. Verder zijn de pellets gekenmerkt door een hoge stabiliteit na productie en een superieure smaak en beet door een geschikte voorbehandeling gevolgd door een extrusieproces.The present invention relates to a method of producing dry feed pellets and pellets obtained by this method. The pellets are suitable for feeding pets, in particular dogs and cats. Furthermore, the pellets are characterized by a high stability after production and a superior taste and bite due to a suitable pre-treatment followed by an extrusion process.

Description

PRECISION EXTRUSION PROCESS FOR PRODUCING DRY FEED PELLETS FOR DOGS AND/OR CATS AND PELLETS OBTAINED THAT

TECHNISCH DOMEIN De uitvinding heeft betrekking op een precisie extrusie werkwijze voor het produceren van droogvoer pellets voor honden en/of katten alsook op pellets verkregen door middel van deze werkwijze.TECHNICAL FIELD The invention relates to a precision extrusion method for producing dry food pellets for dogs and/or cats as well as to pellets obtained by this method.

STAND DER TECHNIEK Het produceren via extrusie van droogvoer pellets of korrels voor huisdieren zoals honden en katten is gekend in de stand der techniek.BACKGROUND ART The production by extrusion of dry food pellets or granules for pets such as dogs and cats is known in the art.

EP3232807 beschrijft dergelijk gekend proces. De onderhavig uitvinders merken echter op dat korrels geproduceerd met dergelijk proces zeer gebrekkig zijn in smaak en houdbaarheid. Bovendien treden er tijdens bij de productie grote verliezen op. Tijdens opslag zijn de korrels geproduceerd volgens EP ‘807 eveneens zeer gevoelig aan schimmelvorming. Bovendien is vochtgehalte van deze korrels niet gedurende lange tijd stabiel; wat bijvoorbeeld zorgt voor smaakverlies tijdens opslag.EP3232807 describes such a known process. However, the present inventors note that granules produced by such process are very deficient in taste and shelf life. In addition, large losses occur during production. During storage, the granules produced in accordance with EP '807 are also very sensitive to mold formation. In addition, moisture content of these granules is not stable for a long time; which, for example, causes a loss of taste during storage.

Er bestaat een nood in de huidige stand der techniek voor een precisie extrusie werkwijze specifiek voor pellets voor honden en katten waarbij er een oplossing wordt voorzien voor de gekende problematiek van de zetmeelvertering alsook voor de verlaging van de bacteriële contaminatierisico’s. Verder wil de onderhavige extrusie- werkwijze de structuur, de houdbaarheid en de smaak verbeteren van de verkregen pellets.There is a need in the current state of the art for a precision extrusion method specifically for pellets for dogs and cats that provides a solution for the known problems of starch digestion as well as for the reduction of bacterial contamination risks. Furthermore, the present extrusion process aims to improve the structure, shelf life and taste of the resulting pellets.

Tenslotte is een bijkomende doel om pellets te verschaffen na de extrusie met een geschikte vochtigheid en porositeit voor een latere vacuüm -coatingbewerkingFinally, an additional aim is to provide pellets after extrusion with suitable moisture and porosity for a later vacuum coating operation.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING In een eerste aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het produceren van droogvoer pellets voor een huisdieren volgens conclusie 1.SUMMARY OF THE INVENTION In a first aspect, the invention relates to a method of producing dry pet food pellets according to claim 1.

Extrusie is een kooktechniek waarbij het voorbehandelde of geconditioneerde voedingsmengsel gedurende een relatief korte tijd (10 tot 270 seconden) wordt blootgesteld aan een hoge druk en een hoge temperatuur (80° tot 120°C). Een goede thermische behandeling volgens de uitvinding deactiveert anti-voedingsfactoren, verhoogt de houdbaarheidstermijn van de voeding en de verteerbaarheid van de voedingsstoffen en verbetert de smaak. Het onderhavige extrusieproces gelatineert bijvoorbeeld het zetmeel, waardoor de voedingstoffen verteerbaarder worden. De specifieke condities van de uitvinding volgens conclusie 1 alsook de voorkeursvormen in de conclusies 2 tot en met 8 resulteren in een verhoogde kwaliteit van pellets zowel chemisch als fysisch, een verbeterde vertering en een verbeterde houdbaarheid.Extrusion is a cooking technique in which the pretreated or conditioned food mixture is exposed to a high pressure and a high temperature (80° to 120°C) for a relatively short time (10 to 270 seconds). A good thermal treatment according to the invention deactivates anti-nutritional factors, increases the shelf life of the food and the digestibility of the nutrients and improves the taste. For example, the present extrusion process gelatinizes the starch, making the nutrients more digestible. The specific conditions of the invention according to claim 1 as well as the preferred forms in claims 2 to 8 result in an increased quality of pellets both chemically and physically, an improved digestion and an improved shelf life.

In een tweede aspect betreft de uitvinding droogvoer pellets geproduceerd volgens het eerste aspect van de uitvinding volgens conclusie 9 en 10.In a second aspect, the invention relates to dry food pellets produced according to the first aspect of the invention according to claims 9 and 10.

De uitvinding verschaft een precisie extrusie-werkwijze voor de vervaardiging van voederpellets voor honden of katten met een pellet diameter van 5mm tot 25mm, een soortgelijk gewicht van 3509/l tot 500g/| en een vochtgehalte van 8-10m%; waarbij de werkwijze de stappen omvat van: - het doseren en afwegen van een voedersamenstelling; - het voorbehandelen van de afgewogen voedersamenstelling in een gedwongen schroef- en/of schoepen inrichting bij een verhoogde temperatuur tot 400s voor het omzetten van zetmeel, - het gedwongen overbrengen van de voedersamenstelling naar de extruder, - het extruderen van het voederdeeg bij een temperatuur van minstens 80 °C; en bij voorkeur tussen 95°C en 105°C doorheen een extrusiematrijs, - het versnijden van het extrudaat tot voederpellets. De uitvinding betreft een precisie extrusie proces waarbij het voorgekookte voermengsel na de conditionering naar de extruder geleid wordt. Het natte voermassa wordt door een Archimedes schroef in de extruder onder hoge druk naar een matrijs gevoerd en tenslotte door deze matrijs geperst. In de schacht van de extruder wordt door de draaiende schroef een hoge druk opgebouwd en hierbij wordt mechanische energie omgezet in warmte. Door de hoge druk in de extruder zal tevens een kookpuntverhogend effect optreden, zodat het water in de extruder niet bij hogere temperaturen gaat koken.The invention provides a precision extrusion process for the manufacture of dog or cat food pellets having a pellet diameter of 5mm to 25mm, a specific weight of 3509/l to 500g/l. and a moisture content of 8-10m%; the method comprising the steps of: - dosing and weighing a feed composition; - pretreating the weighed feed composition in a forced screw and/or paddle device at an elevated temperature of up to 400s for the conversion of starch, - forcibly transferring the feed composition to the extruder, - extruding the feed dough at a temperature of at least 80 °C; and preferably between 95°C and 105°C through an extrusion die, - cutting the extrudate into feed pellets. The invention relates to a precision extrusion process in which the precooked feed mixture is fed to the extruder after conditioning. The wet feed mass is fed to a mold under high pressure by an Archimedes screw in the extruder and finally pressed through this mold. A high pressure is built up in the shaft of the extruder by the rotating screw and mechanical energy is converted into heat. Due to the high pressure in the extruder, a boiling point-increasing effect will also occur, so that the water in the extruder does not boil at higher temperatures.

De hoge temperatuur in de extruder wordt gevormd door de omzetting van mechanische energie in warmte en deze hoge temperatuur is noodzakelijk voor het extrusieproces. Vooral bij honden en katten is de vertering van zetmeel een probleem en kunnen ze slechts een zeer beperkte mate van rauw zetmeel verteren. De startvoeders bevatten veelal een hoog gewicht% zetmeel. Door de hoge temperatuur in de extruder wordt het zetmeel gekookt ofwel ontsloten of gegelatiniseerd. Het gegelatiniseerde zetmeel en zorgt ervoor dat de pellet een stevige structuur krijgt. Het zetmeel dient dus als bindmiddel dat de pellet structuur geeft. Bovendien wordt hierdoor een waterstabiele korrel verkregen en treedt er weinig stofvorming op. De hoge temperatuur in de extruder, als gevolg van het kookpunt verhogend effect van de hogedruk, zorgt er tevens voor dat het gelatiniserings- of kookproces van het zetmeel in het voer versneld plaats vindt, De verblijftijd van de voermassa in de extruder is vrij kort, ongeveer enkele minuten, en daarom is het van belang dat het zetmeel snel kan worden gegelatiniseerd in de extruder. De natte voermassa wordt uiteindelijk aan het eind van de extruder door een matrijs geperst. De vorm en de grootte van de gaten in de matrijs bepalen de pellet grootte en de vorm. Het voer komt in principe als lange spaghettiachtige slierten uit de extruder. Korrels van gewenste lengte kunnen echter worden gevormd doordat een ronddraaiend mes op de matrijs de slierten afsnijdt. Ais de korrels uit de matrijs komen zal er ook een zeker vorm van expansie optreden. De expansie ontstaat doordat het water in het voer door de drukverlaging bij de uitgang van de extruder direct gaat koken en verdampen. Door deze expansie worden de korrels luchtig en poreus, waarbij de mate van expansie kan worden bepaald door verschillende factoren, zoals bv. de druk en temperatuur in de extruder, de hoeveelheid en soort zetmeel in de voeders en de mate van gelatinisering. De mate van expansie bepaalt ook de fysische eigenschappen van de pellets; veel expansie zorgt voor een lichtere pellet, terwijl weinig expansie resulteert in een dichtere pellet Een bijkomend voordeel van extrusie is dat de hoge temperaturen tijdens het extrusieproces ervoor zorgen dat bacteriën en schimmels worden afgedood. Na de extrusie worden de pellets veelal gedroogd en/of verder gecoat. Verdere voordelen, uitvoeringen en voorkeuruitvoeringen van de uitvinding worden hieronder in de gedetailleerde beschrijving, voorbeelden en figuren besproken.The high temperature in the extruder is formed by the conversion of mechanical energy into heat and this high temperature is necessary for the extrusion process. Especially in dogs and cats, the digestion of starch is a problem and they can only digest a very limited amount of raw starch. The starter feeds usually contain a high percentage by weight of starch. Due to the high temperature in the extruder, the starch is cooked either digested or gelatinized. The gelatinized starch ensures that the pellet gets a firm structure. The starch thus serves as a binding agent that gives the pellet structure. In addition, a water-stable granule is obtained as a result and little dust formation occurs. The high temperature in the extruder, as a result of the boiling point-increasing effect of the high pressure, also ensures that the gelatinization or cooking process of the starch in the feed takes place at an accelerated rate. The residence time of the feed mass in the extruder is quite short, about a few minutes, and therefore it is important that the starch can be gelatinized quickly in the extruder. The wet feed mass is finally pressed through a die at the end of the extruder. The shape and size of the holes in the die determine the pellet size and shape. In principle, the feed comes out of the extruder as long spaghetti-like strings. However, grains of desired length can be formed by a rotating blade on the die cutting the strands. When the granules come out of the mold, a certain form of expansion will also occur. The expansion occurs because the water in the feed immediately boils and evaporates due to the pressure reduction at the exit of the extruder. Due to this expansion, the granules become airy and porous, whereby the extent of expansion can be determined by various factors, such as, for example, the pressure and temperature in the extruder, the amount and type of starch in the feeds and the degree of gelatinization. The degree of expansion also determines the physical properties of the pellets; high expansion results in a lighter pellet, while little expansion results in a denser pellet. An additional advantage of extrusion is that the high temperatures during the extrusion process ensure that bacteria and fungi are killed. After the extrusion, the pellets are usually dried and/or further coated. Further advantages, embodiments and preferred embodiments of the invention are discussed below in the detailed description, examples and figures.

DETAILED DESCRIPTION

Tenzij anders gedefinieerd hebben alle termen die gebruikt worden in de beschrijving van de uitvinding, ook technische en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals ze algemeen begrepen worden door de vakman in het technisch veld van de uitvinding. Voor een betere beoordeling van de beschrijving van de uitvinding, worden de volgende termen expliciet uitgelegd.Unless otherwise defined, all terms used in the description of the invention, including technical and scientific terms, have the meaning as generally understood by those skilled in the art of the invention. For a better assessment of the description of the invention, the following terms are explicitly explained.

“Een”, ”de” en “het” refereren in dit document aan zowel het enkelvoud als het meervoud tenzij de context duidelijk anders veronderstelt. Bijvoorbeeld, “een segment” betekent een of meer dan een segment.“A”, “the” and “the” in this document refer to both the singular and the plural unless the context clearly dictates otherwise. For example, “a segment” means one or more than one segment.

Wanneer “ongeveer” of “rond” in dit document gebruikt wordt bij een meetbare grootheid, een parameter, een tijdsduur of moment, en dergelijke, dan worden variaties bedoeld van +/-20% of minder, bij voorkeur +/-10% of minder, meer bij voorkeur +/- 5% of minder, nog meer bij voorkeur +/-1% of minder, en zelfs nog meer bij voorkeur +/-0.1% of minder dan en van de geciteerde waarde, voor zoverre zulke variaties van toepassing zijn in de beschreven uitvinding. Hier moet echter wel onder verstaan worden dat de waarde van de grootheid waarbij de term “ongeveer” of “rond” gebruikt wordt, zelf specifiek wordt bekendgemaakt.When "about" or "around" in this document is used with a measurable quantity, a parameter, a time or moment, etc., variations of +/-20% or less, preferably +/-10% or less, more preferably +/- 5% or less, even more preferably +/-1% or less, and even more preferably +/-0.1% or less than and of the quoted value, to the extent that such variations of be applicable in the described invention. However, this should be understood to mean that the value of the quantity using the term “approximately” or “around” is itself specifically disclosed.

De termen “omvatten”, “omvattende”, “bestaan uit”, “bestaande uit”, “voorzien van”, “bevatten”, “bevattende”, “behelzen”, “behelzende”, “inhouden”, “inhoudende” zijn synoniemen en zijn inclusieve of open termen die de aanwezigheid van wat volgt aanduiden, en die de aanwezigheid niet uitsluiten of beletten van andere componenten, kenmerken, elementen, stappen, gekend uit of beschreven in de stand der techniek.The terms “comprise”, “comprising”, “consist of”, “consisting of”, “include”, “contain”, “containing”, “include”, “comprising”, “contain”, “include” are synonyms and are inclusive or open terms designating the presence of the following, and which do not exclude or preclude the presence of other components, features, elements, steps known from or described in the art.

Het citeren van numerieke intervallen door de eindpunten omvat alle gehele getallen, breuken en/of reële getallen tussen de eindpunten, deze eindpunten inbegrepen.Citing numerical intervals through the endpoints includes all integers, fractions and/or real numbers between the endpoints, including these endpoints.

De uitdrukkingen “m%” of “gew%” verwijzen hier en doorheen de beschrijving, tenzij anders gedefinieerd, naar het relatieve gewicht van de respectievelijke component gebaseerd op het totale gewicht van een element of formule.The terms "m%" or "wt%" refer here and throughout the specification, unless otherwise defined, to the relative weight of the respective component based on the total weight of an element or formula.

De voorhandeling of de conditionering van het voedermeel gebeurt in de conditioner. De toevoegingen van water, stoom, de temperatuur en verblijftijd worden via de processturing automatisch ingesteld per recept. Een eventueel fijner afregelen van deze toevoegingen om een gewenst extrudaat te verkrijgen wordt uitgevoerd door een operator. Het extrusiemeel wordt bij conditionering omgevormd tot een te extruderen deeg. De gemiddelde verblijftijd van de extrusiedeeg wordt bepaald via de processturing en configuratie van de peddles, schoepen of schroef in de conditioner. De temperatuur in de conditioner dient minimaal 90°C te zijn opdat extruderen mogelijk zou zijn. Er gebeurt een continue bewaking en registratie van temperatuur, toevoeging van water en stroom in de conditioner, materiaal debiet en belasting van de motoren. De voorkeurs instelling voor waarbij de conditionering of de voorbehandeling zijn: een %m stoom toevoer gelegen tussen 25 en 30m%, een % water toevoer gelegen is tussen 9 en 14M% en de verblijftijd gelegen tussen 30 en 60s.The pre-treatment or conditioning of the feed meal takes place in the conditioner. The additions of water, steam, temperature and residence time are automatically set per recipe via the process control. Any finer tuning of these additions to obtain a desired extrudate is performed by an operator. During conditioning, the extrusion flour is transformed into a dough to be extruded. The average residence time of the extrusion dough is determined via the process control and configuration of the peddles, vanes or screw in the conditioner. The temperature in the conditioner must be at least 90°C for extrusion to be possible. There is continuous monitoring and registration of temperature, addition of water and power in the conditioner, material flow and load of the motors. The preferred setting for which the conditioning or pre-treatment are: a %m steam supply between 25 and 30m%, a % water supply between 9 and 14M% and the residence time between 30 and 60s.

In het kanaal van de extrusie lijn wordt het deeg verder verhit. Door de opbouw van de schroefas en spoed en diameter van de schroef wordt er een druk opgebouwd. Vervolgens wordt het voederdeeg door matrijs geduwd waarmee de vorm bepaald wordt. Bij het vrijkomen expandeert het deeg en wordt zetmeel verder ontsloten wat de korrels goed verteerbaar maakt voor honden en katten. Ronddraaiende messen snijden de pellets op lengte. In een voorkeurs instelling van de onderhavige uitvinding is de diameter van de pellet tussen 5 en 25 mm en het soortelijk gewicht tussen 350g/l en 500g/l. De extrusie temperatuur bedraagt bij voorkeur tussen de 90°C en 105°C en meer bij voorkeur tussen 95 en 105°C.The dough is further heated in the channel of the extrusion line. Pressure is built up due to the construction of the propeller shaft and the pitch and diameter of the propeller. Subsequently, the feed dough is pushed through a mold with which the shape is determined. When released, the dough expands and starch is further digested, making the pellets highly digestible for dogs and cats. Revolving blades cut the pellets to length. In a preferred setting of the present invention, the diameter of the pellet is between 5 and 25 mm and the specific gravity is between 350g/l and 500g/l. The extrusion temperature is preferably between 90°C and 105°C and more preferably between 95 and 105°C.

Onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor productie van droogvoer pellets. Deze pellets zijn geschikt voor het voederen van een huisdier. De term “huisdier” verwijst hierin naar een term gekend in de stand der techniek die ook wel aangeduid wordt als gezelschapsdier. In het bijzonder is het gezelschapsdier een zoogdier. Meer in het bijzonder is het gezelschapsdier een zoogdier dat nood heeft aan een eiwithoudend dieet. Nog meer in het bijzonder, is het huisdier een lid van de orde van Carnivora. Een hond, een kat of een fret zijn hiervan specifieke, maar niet-beperkende, voorbeelden. De uitvinding betreft een precisie extrusie proces waarbij het voorgekookte voermengsel naar de extruder geleid wordt. Het natte voermassa wordt door een Archimedes schroef in de extruder onder hoge druk naar een matrijs gevoerd en tenslotte door deze matrijs geperst. In de schacht van de extruder wordt door de draaiende schroef een hoge druk opgebouwd en hierbij wordt mechanische energie omgezet in warmte. Door de hoge druk in de extruder zal tevens een kookpunt verhogend effect optreden, zodat het water in de extruder niet bij 100 graden maar pas bij hogere temperaturen gaat koken. Een verhoging van de druk met 1 bar of 1 atmosfeer geeft een kookpuntverhoging van water van ongeveer 26 graden. Dit betekent dus dat het water in de extruder tot temperaturen hoger dan 100 graden kan worden verwarmd. De hoge temperatuur in de extruder wordt gevormd door de omzetting van mechanische energie in warmte en deze hoge temperatuur is erg belangrijk voor het extrusieproces.The present invention relates to a method for producing dry feed pellets. These pellets are suitable for feeding a pet. The term "pet" herein refers to a term known in the art which is also referred to as a companion animal. In particular, the companion animal is a mammal. More particularly, the companion animal is a mammal in need of a protein-containing diet. More specifically, the pet is a member of the order of Carnivora. A dog, a cat or a ferret are specific, but non-limiting, examples of this. The invention relates to a precision extrusion process in which the precooked feed mixture is fed to the extruder. The wet feed mass is fed to a mold under high pressure by an Archimedes screw in the extruder and finally pressed through this mold. A high pressure is built up in the shaft of the extruder by the rotating screw and mechanical energy is converted into heat. Due to the high pressure in the extruder, a boiling point-increasing effect will also occur, so that the water in the extruder will not boil at 100 degrees but only at higher temperatures. An increase in pressure of 1 bar or 1 atmosphere gives a boiling point increase of about 26 degrees. This means that the water in the extruder can be heated to temperatures higher than 100 degrees. The high temperature in the extruder is formed by the conversion of mechanical energy into heat and this high temperature is very important for the extrusion process.

Vooral bij honden en katten is de vertering van zetmeel een probleem en kunnen ze slechts een zeer beperkte mate van rauw zetmeel verteren.Especially in dogs and cats, the digestion of starch is a problem and they can only digest a very limited amount of raw starch.

De voeders bevatten veel een hoog gewicht% zetmeel en door de hoge temperatuur in de extruder wordt het zetmeel gekookt ofwel ontsloten of gegelatiniseerd.The feeds contain a lot of a high weight % starch and due to the high temperature in the extruder, the starch is cooked either digested or gelatinized.

Het gegelatiniseerde zetmeel zorgt ervoor dat de pellet een stevige structuur krijgt.The gelatinized starch ensures that the pellet has a firm structure.

Het zetmeel dient dus als een soort bindmiddel dat de pellet structuur geeft.The starch thus serves as a kind of binding agent that gives the pellet structure.

Bovendien wordt hierdoor een waterstabiele korrel verkregen en treedt er weinig stofvorming op.In addition, a water-stable granule is obtained as a result and little dust formation occurs.

De hoge temperatuur in de extruder, als gevolg van het kookpunt verhogend effect van de hogedruk, zorgt er tevens voor dat het gelatiniserings- of kookproces van het zetmeel in het voerdeeg wordt versneld.The high temperature in the extruder, as a result of the boiling point-increasing effect of the high pressure, also ensures that the gelatinization or cooking process of the starch in the feed dough is accelerated.

De verblijftijd van de voermassa in de extruder is vrij kort, maximaal enkele minuten.The residence time of the feed mass in the extruder is quite short, a maximum of a few minutes.

In een voorkeursvorm nog korter tussen 30s en 60s.In a preferred form even shorter between 30s and 60s.

Eveneens bij voorkeur wordt er stoom toegevoerd gelegen is tussen 25 en 30m®%, alsook water gelegen is tussen 9 en 14M%. Daarom is het van belang dat het zetmeel snel kan worden gegelatiniseerd in de extruder.Also preferably, steam is supplied in the range of 25 to 30m%, as well as water in the range of 9 to 14M%. It is therefore important that the starch can be gelatinized quickly in the extruder.

De natte voermassa wordt uiteindelijk aan het eind van de extruder door een matrijs geperst.The wet feed mass is finally pressed through a die at the end of the extruder.

De vorm en de grootte van de gaten in de matrijs bepalen de pellet grootte en de vorm.The shape and size of the holes in the die determine the pellet size and shape.

Het voer komt in principe als lange spaghettiachtige slierten uit de extruder.In principle, the feed comes out of the extruder as long spaghetti-like strings.

Korrels van gewenste lengte kunnen echter worden gevormd doordat een ronddraaiend mes op de matrijs de slierten afsnijdt.However, grains of desired length can be formed by a rotating blade on the die cutting the strands.

Ais de korrels uit de matrijs komen zal er ook een zeker vorm van expansie optreden.When the granules come out of the mold, a certain form of expansion will also occur.

De expansie ontstaat doordat het water in het voer door de drukverlaging bij de uitgang van de extruder direct gaat koken en verdampen.The expansion occurs because the water in the feed immediately boils and evaporates due to the pressure reduction at the exit of the extruder.

Door deze expansie worden de korrels luchtig en poreus, waarbij de mate van expansie kan worden bepaald door verschillende factoren, zoals bv. de druk en temperatuur in de extruder, de hoeveelheid en soort zetmeel in de voeders en de mate van gelatinisering.Due to this expansion, the granules become airy and porous, whereby the extent of expansion can be determined by various factors, such as, for example, the pressure and temperature in the extruder, the amount and type of starch in the feeds and the degree of gelatinization.

De mate van expansie bepaalt ook de fysische eigenschappen van de pellets; veel expansie zorgt voor een lichtere pellet, terwijl weinig expansie resulteert in een dichter pellet.The degree of expansion also determines the physical properties of the pellets; high expansion results in a lighter pellet, while little expansion results in a denser pellet.

Een bijkomend voordeel van extrusie is dat de hoge temperaturen tijdens het extrusieproces ervoor zorgen dat bacteriën en schimmels worden afgedood beperkte mate rauw zetmeel kunnen verteren.An additional advantage of extrusion is that the high temperatures during the extrusion process ensure that bacteria and fungi are killed to a limited extent in digesting raw starch.

Na de extrusie worden de pellets veelal gedroogd en/of verder gecoat.After extrusion, the pellets are usually dried and/or further coated.

De droogvoer pellets volgens onderhavige uitvinding worden geproduceerd zodat deze een vochtgehalte hebben tussen 6-12 m%. Het vochtgehalte van dergelijke pellets dient te worden begrepen als een gemiddeld vochtgehalte van de pellets.The dry feed pellets of the present invention are produced to have a moisture content between 6-12 m%. The moisture content of such pellets is to be understood as an average moisture content of the pellets.

De combinatie van energie, i.e. thermische, hydrothermische en eventueel mechanische energie, dient om het zetmeel in het geconditioneerde voedermeel ten minste gedeeltelijk te verstijfselen of te ontplooien en de proteïnen in het geconditioneerde voedermeel ten minste gedeeltelijk te denatureren. Pellets die dergelijk behandeld zijn, zijn makkelijker te verteren, bijzonder door honden en katten. Verder levert de conditionering ook een bijkomende hoeveelheid vocht op in het voederdeeg, i.e. het water en stoom, wat stroomafwaartse processtappen, zoals extrusie, eveneens vergemakkelijkt.The combination of energy, i.e. thermal, hydrothermal and optionally mechanical energy, serves to at least partially gelatinize or expand the starch in the conditioned feed meal and to at least partially denature the proteins in the conditioned feed meal. Pellets treated in this way are easier to digest, especially by dogs and cats. Furthermore, the conditioning also produces an additional amount of moisture in the feed dough, i.e. the water and steam, which also facilitates downstream process steps, such as extrusion.

De uitvinders merken nog op dat stoom en water bij een massaverhouding tussen 1:1 en 5:1 de beste kwaliteit voederdeeg oplevert alsook consequent eenzelfde vocht- gehalte in het te extruderen deeg oplevert en bijgevolg ook het extrudaat en de daaruit geproduceerde droogvoer pellets. Een conditioneringsbehandeling van minstens 30 seconden en hoogstens 90 seconden is voordelig door voedermeel met een maximale partikelgrootte van 2 mm voldoende te verstijfselen en proteïnen daarin te denatureren.The inventors further note that steam and water at a mass ratio of between 1:1 and 5:1 provides the best quality feed dough and consistently provides the same moisture content in the dough to be extruded and consequently also the extrudate and the dry feed pellets produced therefrom. A conditioning treatment of at least 30 seconds and at most 90 seconds is advantageous by sufficiently gelatinizing feed meal with a maximum particle size of 2 mm and denaturing proteins therein.

De toevoeging van water en stoom, en eventueel olie, kan via de processturing automatisch worden ingesteld per recept. Een eventueel fijner afregeling van deze toevoeging om een gewenst extrudaat te verkrijgen kan worden uitgevoerd door een operator. Het meel wordt bij de conditionering omgevormd tot een te extruderen deeg.The addition of water and steam, and possibly oil, can be automatically set per recipe via the process control. Any finer adjustment of this addition to obtain a desired extrudate can be performed by an operator. During conditioning, the flour is transformed into a dough to be extruded.

De gemiddelde verblijftijd van het extrusiedeeg wordt bepaald via de processturing en de configuratie van eventuele peddels die zijn voorzien in het conditioner mengvat. Het verkregen voederdeeg wordt geëxtrudeerd. Bij dergelijke extrusieproces wordt deeg doorheen een reservoir geduwd middels bijvoorbeeld een schroef die rond zijn as roteert. Door de opbouw van de as en de afmetingen tussen de draaiingen van de schroef wordt er druk opgebouwd. Op het einde van het reservoir is een matrijs voorzien met openingen. Het geperste deeg wordt doorheen deze openingen geperst ter vorming van een sliertvormig extrudaat. Bij het vrijkomen expandeert het deeg en ontsluit het zetmeel verder wat de korrels beter verteerbaar maakt voor bijzonder honden en katten.The average residence time of the extrusion dough is determined via the process control and the configuration of any paddles provided in the conditioner mixing vessel. The resulting feed dough is extruded. In such an extrusion process, dough is pushed through a reservoir by means of, for example, a screw that rotates about its axis. Due to the construction of the shaft and the dimensions between the turns of the screw, pressure is built up. A mold with openings is provided at the end of the reservoir. The pressed dough is pressed through these openings to form a string-shaped extrudate. When released, the dough expands and further unlocks the starch, making the pellets more digestible for dogs and cats in particular.

Voor een goede verwerking bij de extrusie omvat het deeg bij voorkeur een vochtgehalte van minstens 15 m%. Hierbij merken de uitvinders op dat een ratio stoom en water bij een massaverhouding tussen 1:1 en 5:1 essentieel is. Optimaal is de ratio stoom en water voorzien tussen 2:1 en 4:1. Voor een goede verwerking dient het deeg bovendien bij het extruderen een temperatuur te hebben van minstens 70 °C, bij voorkeur minstens 75 °C, bij verdere voorkeur minstens 80 °C, bij verdere voorkeur minstens 85 °C, en bij hoogste voorkeur minstens 90 °C. Dergelijke temperaturen kunnen worden bekomen door verhitting tijdens het extruderen. Bij voorkeur wordt het deeg echter tijdens het conditioneren verhit tot 90 °C waardoor de daaropvolgende verwerkings- stappen, en het bijzonder de extrusie van het deeg, substantieel vergemakkelijken.For good processing during the extrusion, the dough preferably has a moisture content of at least 15 m%. The inventors note here that a ratio of steam and water at a mass ratio between 1:1 and 5:1 is essential. Optimally, the ratio of steam and water is provided between 2:1 and 4:1. In addition, for good processing, the dough should have a temperature of at least 70 °C, preferably at least 75 °C, further preferably at least 80 °C, further preferably at least 85 °C, and most preferably at least 90 °C during extrusion. °C. Such temperatures can be obtained by heating during extrusion. Preferably, however, the dough is heated to 90°C during conditioning which substantially facilitates the subsequent processing steps, and in particular the extrusion of the dough.

Volgens een voorkeuruitvoering gebeurt extruderen doorheen een extrusie-opening, waarbij deze opening wordt gekozen zodat het extrudaat een dwarsdoorsnede heeft van hoogstens 50 mm. Zoals hierboven besproken zal het deeg expanderen na passage door de extrusie-opening. Deze expansie wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van ontsloten zetmeel in het deeg. Naargelang de hoeveelheid zetmeel alsook de afkomst van dit zetmeel in de voedersamenstelling en bijgevolg ook het deeg moet de dwars- diameter van de extrusie-openingen in de matrijs worden bijgesteld opdat een sliert- vormig extrudaat met maximale dwarsdoorsnede van 50 mm zou worden verkregen. Een dwarsdoorsnede van 50 mm is uitermate voordelig doordat zo de richtwaarde voor het vochtgehalte van de pellets tussen 6-12 M% consequent kan worden bekomen bij de droogstap. Bij groter dwarsdoorsnedes zal een buitenrand van een pellet echter uitdrogen tijdens de droogstap, terwijl de hoeveelheid vocht binnenin dergelijke pellet nog voldoende hoog zal zijn voor schimmelvorming. Bij voorkeur, is de dwarsdoorsnede minimaal 5 mm. Dergelijke minimale dwarsdoorsnede zorgt ervoor dat de richtwaarde voor het vochtgehalte van de pellets kan worden gehandhaafd zelfs na langdurige opslag van deze pellets. De optimale dwarsdoorsnede van extrudaat ligt tussen 5 en 25 mm. Het sliertvormige extrudaat dat wordt bekomen na de extrusie wordt versneden tot pellets of korrels. Bij voorkeur is de afsnijlengte van het extrudaat maximaal 50 mm.According to a preferred embodiment, extrusion takes place through an extrusion opening, this opening being chosen so that the extrudate has a cross-section of at most 50 mm. As discussed above, the dough will expand upon passage through the extrusion opening. This expansion is caused by the presence of digested starch in the dough. Depending on the amount of starch as well as the origin of this starch in the feed composition and consequently also the dough, the cross diameter of the extrusion openings in the mold must be adjusted in order to obtain a string-shaped extrudate with a maximum cross section of 50 mm. A cross-section of 50 mm is extremely advantageous because the target value for the moisture content of the pellets between 6-12 M% can be consistently obtained during the drying step. However, at larger cross-sections, an outer edge of a pellet will dry out during the drying step, while the amount of moisture within such pellet will still be high enough for mold to form. Preferably, the cross-section is at least 5 mm. Such minimal cross-sectional area ensures that the target moisture content of the pellets can be maintained even after long-term storage of these pellets. The optimum cross section of extrudate is between 5 and 25 mm. The string-shaped extrudate obtained after the extrusion is cut into pellets or granules. Preferably the cut-off length of the extrudate is a maximum of 50 mm.

Een afsnijlengte van 50 mm is uitermate voordelig doordat zo de richtwaarde voor het vochtgehalte van de pellets tussen 6-12m% consequent kan worden bekomen bij de droogstap. Bij groter afsnijlengtes zal een buitenrand van een pellet echter uitdrogen tijdens de droogstap, terwijl de hoeveelheid vocht binnenin dergelijke pellet nog voldoende hoog zal zijn voor schimmelvorming. Bij voorkeur, is de afsnijlengte minim aal 5 mm. Dergelijke minimale afsnijlengte zorgt ervoor dat de richtwaarde voor het vocht- gehalte van de pellets kan worden gehandhaafd zelfs na langdurige opslag van deze pellets. De optimale afsnijlengte van het extrudaat ligt ongeveer tussen 5 en 20 mm.A cut-off length of 50 mm is extremely advantageous because the target value for the moisture content of the pellets between 6-12m% can be consistently obtained during the drying step. However, at longer cut lengths, an outer edge of a pellet will dry out during the drying step, while the amount of moisture inside such pellet will still be high enough for mold to form. Preferably, the cut-off length is at least 5 mm. Such minimum cut-off length ensures that the target moisture content of the pellets can be maintained even after long-term storage of these pellets. The optimum cut-off length of the extrudate is approximately between 5 and 20 mm.

Volgens een voorkeuruitvoering worden de pellets tijdens het drogen voorzien in een reservoir en waarbij het drogen van de pellets gebeurt door het circuleren van droog- medium door het reservoir. Na extrusie zijn de pellets gebakken maar hebben een vochtgehalte dat zou leiden tot schimmel, ze dienen bijgevolg ingedroogd te worden. De instellingen van de droger zijn specifiek afhankelijk van het gemaakt eindproduct.According to a preferred embodiment, the pellets are provided in a reservoir during drying and wherein the drying of the pellets is by circulating drying medium through the reservoir. After extrusion, the pellets are baked but have a moisture content that would lead to mould, so they need to be dried. The settings of the dryer are specific to the finished product made.

Temperatuur en verblijftijd bepalen de droging. Te weinig drogen leidt tot schimmel. Te veel drogen leidt tot een financieel verlies doordat water goedkoper is dan grondstoffen. Volgens een voorkeuruitvoering worden de pellets na het drogen gekoeld tot een temperatuur die hoogstens 6 °C verschilt van een omgevingstemperatuur waarbij de pellets na het koelen worden opgeslagen. De pellets kunnen bij voorkeur worden opgeslagen in een afgesloten reservoir. Bij voorkeur worden de pellets na het drogen voorzien of opgeslagen een afgesloten silo en/of een afgesloten verpakking. Door de pellets te koelen vooraleer deze op te slaan in een afgesloten reservoir, wordt condensvorming voorkomen in het reservoir waarin deze pellets zijn voorzien. Optimaal worden de pellets na drogen gekoeld tot een temperatuur tussen 0 en 6 °C van de omgevingstemperatuur. Volgens een voorkeuruitvoering gebeurt de stap van het extruderen continu en gebeurt de stap van het doseren, verkleinen en/of conditioneren en bij voorkeur ook het drogen batchgewijs. Continue extrusie is voordelig door het leveren van een continue kwaliteit en vochtgehalte alsook een hoge productiviteit van het proces. Door de overige stappen batchgewijs uit te voeren kunnen deze worden onderbroken voor onderhoud, etc.Temperature and residence time determine the drying. Too little drying leads to mold. Too much drying leads to a financial loss because water is cheaper than raw materials. According to a preferred embodiment, the pellets are cooled after drying to a temperature which differs at most 6°C from an ambient temperature at which the pellets are stored after cooling. The pellets may preferably be stored in a sealed container. Preferably, after drying, the pellets are provided or stored in a sealed silo and/or a sealed package. By cooling the pellets before storing them in a closed container, condensation is prevented in the container in which these pellets are provided. Optimally, after drying, the pellets are cooled to a temperature between 0 and 6 °C from the ambient temperature. According to a preferred embodiment, the extrusion step takes place continuously and the metering, comminution and/or conditioning step and preferably also the drying step takes place in batches. Continuous extrusion is advantageous by providing continuous quality and moisture content as well as high process productivity. By performing the other steps in batches, they can be interrupted for maintenance, etc.

BESCHRIJVING VAN DE FI GUREN Figuur 1 toont een schema van een voorkeuruitvoering van een extrusieproces, inclusief de voorbehandeling van de droogvoer pellets.DESCRIPTION OF THE FIGURES Figure 1 shows a schematic of a preferred embodiment of an extrusion process, including the pre-treatment of the dry feed pellets.

GEDETAILLEERDE FI GUURBESCHRIJVI NG De onderhavige precisie extrusie-werkwijze resulteert in voederpellets voor honden of katten met een pellet diameter van 5mm tot 25mm, een soortgelijk gewicht van 350g/! tot 500g/| en een vochtgehalte van 8-10m%.DETAILED FIGURE DESCRIPTION The present precision extrusion process results in dog or cat food pellets having a pellet diameter of 5mm to 25mm, a specific weight of 350g/m. up to 500g/| and a moisture content of 8-10m%.

De verschillende stappen in de werkwijze en inrichting omvatten een accurate afweging (1) door het precies doseren en afwegen van een voedersamenstelling. Vervolgens wordt deze samenstelling voorbehandeling of geconditioneerd bij een geschikte temperatuur en verblijftijd.The different steps in the method and device comprise an accurate weighing (1) by precisely dosing and weighing a feed composition. Subsequently, this composition is pretreated or conditioned at a suitable temperature and residence time.

Een optimale menging en zetmeelomzetting wordt hier beoogt.An optimum mixing and starch conversion is aimed here.

Deze voorbehandelen- of conditionering inrichting (2) omvat één of meerdere banen met een gedwongen schroef- of schoepeninrichting.This pre-treatment or conditioning device (2) comprises one or more lanes with a forced screw or vane arrangement.

Een gedwongen transport (3) dwingt de gekookte voedersamenstelling of voederdeeg naar de extruder en zorgt voor een gelijkmatig debiet.A forced feed (3) forces the cooked feed composition or feed dough to the extruder and ensures an even flow rate.

De magnetische aandrijving (4) van de extruder verzekert een hoge efficiëntie.The magnetic drive (4) of the extruder ensures high efficiency.

De extruder (5) is voorzien van een geïntegreerd stoom en water systeem.The extruder (5) is equipped with an integrated steam and water system.

De schroef-extruder (de draaiende schroef) is bij voorkeur gesegmenteerd waarbij het distale deel aan de extrusiematrijs (7) conisch of taps toeloopt.The screw extruder (the rotating screw) is preferably segmented with the distal portion of the extrusion die (7) tapering or tapering.

Er is een in- lijn beheersing (8) voorzien van de zetmeelomzetting door o.m. de zetmeelexpansie te meten.An in-line control (8) is provided for the starch conversion by, among other things, measuring the starch expansion.

Verder is een meetcel (9) voorzien voor de beheersing van de dichtheid en vochtigheid van het voederdeeg.Furthermore, a measuring cell (9) is provided for controlling the density and moisture of the feed dough.

Verder wordt er voorzien in van een extrusieopvolg- systeem (10) voor de traceability van elke extrusie-runFurthermore, an extrusion tracking system (10) is provided for the traceability of each extrusion run

Claims

CONCLUSIONS

A precision extrusion process for the manufacture of dog or cat food pellets having a pellet diameter of 5mm to 25mm, a specific gravity of 3509/l to 500g/l and a moisture content of 8-10m%; the method comprising the steps of: - dosing and weighing a feed composition; - pretreating or conditioning the weighed feed composition in a forced screw or vane device at an elevated temperature for the conversion of starch, wherein the residence time is between 30 and 60s; - forcibly transferring the feed composition to the extruder; - extruding the feed dough at a temperature of at least 80 °C; and preferably between 95°C and 105°C through an extrusion die: cutting the extrudate into feed pellets.

Method according to preceding claim 1, the feed composition is first cylindrically and then conically forced through the extrusion die.

A method according to any one of the preceding claims 1 or 2, wherein the starch conversion is measured in-line and, if necessary, the process parameters, such as throughput time, temperature and pressure as well as humidity are adjusted.

A method according to any one of the preceding claims 1, 2 or 3, wherein the specific gravity is measured in-line and, if necessary, the process parameters, such as throughput time, temperature and pressure, as well as humidity are adjusted.

A method according to any one of claims 1 to 4, wherein extruding is through an extrusion orifice and wherein the orifice is selected so that the extrudate has a cross-section of 5mm to 25mm.

A method according to any one of claims 1 to 5, wherein the extruding step is continuous.

A method according to any one of the preceding claims 1 to 6, wherein the step of pretreating the weighed feed composition takes place at a temperature of at least 90°C and %m steam supply, %m water supply and the residence time is optimised.

A method according to the preceding claim 7, wherein the step of the %m steam supply is between 25 and 30m%, the %m water supply is between 9 and 14M%.

Dry food pellets produced according to any one of claims 1 to 8.

Dry food pellets according to claim 9 with an improved shelf life of up to 24 months.