पालतू भोजन उत्पादन प्रक्रिया और गुणवत्ता नियंत्रण: सूखा फूला हुआ भोजन

अधिकांश पालतू पशु मालिक अपने पालतू जानवरों को वाणिज्यिक पालतू भोजन खिलाते हैं। क्योंकि व्यावसायिक पालतू भोजन में व्यापक और समृद्ध पोषण, सुविधाजनक भोजन आदि के फायदे हैं। विभिन्न प्रसंस्करण विधियों और पानी की मात्रा के अनुसार, पालतू भोजन को सूखे पालतू भोजन, अर्ध-नम पालतू भोजन और डिब्बाबंद पालतू भोजन में विभाजित किया जा सकता है; बनावट के अनुसार, पालतू भोजन को मिश्रित भोजन, नरम गीला भोजन और सूखे भोजन में विभाजित किया जा सकता है। कभी-कभी पालतू जानवर के खाने के व्यवहार को बदलना मुश्किल होता है, भले ही पालतू जानवर को दिया जाने वाला नया भोजन पोषण रूप से संतुलित हो और ज़रूरतों को पूरा करता हो।

सूखे पालतू भोजन में आम तौर पर 10% से 12% पानी होता है। सूखे भोजन में मोटे पाउडर वाला भोजन, दानेदार भोजन, मोटा पिसा हुआ भोजन, निकाला हुआ फूला हुआ भोजन और बेक किया हुआ भोजन भी शामिल होता है, जिनमें से सबसे आम और लोकप्रिय एक निकाला हुआ फूला हुआ भोजन है। सूखा पालतू भोजन मुख्य रूप से अनाज, अनाज उप-उत्पाद, सोया उत्पाद, पशु उत्पाद, पशु उप-उत्पाद (दूध उप-उत्पाद सहित), वसा, विटामिन और खनिजों से बना होता है। सूखी बिल्ली का खाना आमतौर पर बाहर निकाला जाता है। बिल्लियों के पास मोर्टार नहीं होते हैं, इसलिए बिल्ली के भोजन के छर्रों को दाढ़ों से पीसने के बजाय कृन्तकों द्वारा काटने के लिए आकार और साइज का होना चाहिए, और एक्सट्रूज़न प्रक्रिया इस विशेष आवश्यकता को पूरा करने के लिए उपयुक्त है (रोकी और ह्यूबर, 1994) (एनआरसी 2006)।

सूखा फूला हुआ भोजन

01: एक्सट्रूज़न विस्तार का सिद्धांत

पफिंग प्रक्रिया में डिज़ाइन किए गए फॉर्मूले के अनुसार विभिन्न पाउडरों को मिलाना होता है, फिर भाप कंडीशनिंग से गुजरना होता है, और फिर उम्र बढ़ने के बाद उच्च तापमान और उच्च दबाव के तहत बाहर निकालना होता है, और फिर एक्सट्रूज़न चैंबर के बाहर निकलने पर डाई अचानक तापमान और दबाव में गिर जाती है, जिससे उत्पाद के कणों का तेजी से विस्तार होना। और कटर द्वारा आवश्यक त्रि-आयामी आकार में काट लें।

पफिंग प्रक्रिया को पानी की मात्रा के अनुसार सूखी पफिंग और गीली पफिंग में विभाजित किया जा सकता है; कार्य सिद्धांत के अनुसार, इसे एक्सट्रूज़न पफिंग और गैस हॉट-प्रेस पफिंग में विभाजित किया जा सकता है। एक्सट्रूज़न और पफिंग कंडीशनिंग और टेम्परिंग सामग्री, निरंतर दबावयुक्त एक्सट्रूज़न, अचानक दबाव में कमी और वॉल्यूम विस्तार की एक प्रक्रिया है।

वर्तमान में बाजार में बिकने वाला अधिकांश कुत्ते का भोजन एक्सट्रूज़न और पफिंग द्वारा निर्मित होता है। एक्सट्रूज़न और पफिंग प्रक्रिया भोजन में स्टार्च को जिलेटिनाइजेशन के उपयुक्त उच्च स्तर तक पहुंचा सकती है, ताकि पालतू जानवरों द्वारा स्टार्च की पाचन क्षमता को बढ़ाया जा सके (मर्सिएर एंड फीलिट, 1975) (एनआरसी 2006)।

02: बाहर निकालना और पफिंग की प्रक्रिया

एक विशिष्ट आधुनिक एक्सट्रूज़न प्रणाली की विधि में भाप और पानी मिलाकर विभिन्न पाउडरों को पूर्व-उपचारित किया जाता है, ताकि सामग्री नरम हो जाए, स्टार्च जिलेटिनयुक्त हो जाए, और प्रोटीन भी विकृत हो जाए। पालतू भोजन की उत्पादन प्रक्रिया में, स्वाद में सुधार के लिए कभी-कभी मांस का घोल, गुड़ और अन्य पदार्थ मिलाए जाते हैं।

पेलेट फ़ीड उत्पादन के लिए कंडीशनर सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला कंडीशनिंग उपकरण है। पेलेटिंग प्रक्रिया में भाप कंडीशनिंग सबसे महत्वपूर्ण कारक है, और जोड़ी गई भाप की मात्रा फ़ीड में बंधे पानी की सामग्री और फ़ीड के प्रकार पर निर्भर करती है। कंडीशनिंग करते समय, यह आवश्यक है कि सामग्री और जल वाष्प को कंडीशनर में लंबे समय तक रहने का समय मिले, ताकि पानी पूरी तरह से सामग्री में प्रवेश कर सके। यदि समय बहुत कम है, तो पानी सामग्री में प्रवेश नहीं कर पाता है, बल्कि मुक्त पानी के रूप में सतह पर ही रहता है। यह बाद की प्रक्रियाओं के संचालन के लिए अनुकूल नहीं है।

स्टीम कंडीशनिंग के कई फायदे हैं:

①घर्षण कम करें और दबाने वाली फिल्म का जीवन बढ़ाएँ। तड़का लगाने पर, पानी सामग्री में प्रवेश कर सकता है, और सामग्री और दबाने वाली फिल्म के बीच घर्षण को कम करने के लिए पानी को स्नेहक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, जिससे दबाने वाली फिल्म का नुकसान कम हो जाता है और सेवा जीवन बढ़ जाता है।

②उत्पादन क्षमता में सुधार। यदि बाहर निकालने के दौरान नमी की मात्रा बहुत कम है, तो विभिन्न सामग्री घटकों के बीच चिपचिपाहट खराब होगी, और बनाने की क्षमता भी खराब होगी। नमी की मात्रा बढ़ाने से छर्रों की उत्पादन क्षमता में उल्लेखनीय वृद्धि हो सकती है, और जब प्रभाव अच्छा होता है, तो उत्पादन क्षमता 30% तक बढ़ाई जा सकती है।

③ बिजली की खपत कम करें। जब नमी की मात्रा कम होती है, तो बाद के एक्सट्रूज़न और अन्य प्रक्रियाओं की बिजली की खपत बढ़ जाती है, और जब स्टीम कंडीशनिंग के बाद समान मात्रा में भोजन का उत्पादन किया जाता है, तो संचालन की संख्या कम की जा सकती है, जिससे बिजली की खपत कम हो जाती है।

④ कण गुणवत्ता में सुधार करें। तड़के के दौरान विभिन्न कच्चे माल के अनुसार जोड़े गए जल वाष्प की मात्रा को नियंत्रित करने से दानों की गुणवत्ता में सुधार हो सकता है।

⑤ खाद्य सुरक्षा में सुधार। स्टीम कंडीशनिंग प्रक्रिया के दौरान, उच्च तापमान वाली भाप विभिन्न फ़ीड सामग्रियों में निहित विभिन्न रोगजनक सूक्ष्मजीवों को मार सकती है और खाद्य सुरक्षा में सुधार कर सकती है।

कंडीशनिंग के बाद विभिन्न पाउडर सीधे एक्सट्रूडर के एक्सट्रूज़न चैंबर में भेजे जाते हैं, और अतिरिक्त भाप, पानी, और कभी-कभी अनाज मोटे पाउडर का घोल, मांस का घोल, आदि मिलाया जाता है। एक्सट्रूज़न चैंबर एक्सट्रूज़न सिस्टम का मुख्य भाग है, और पूरे सिस्टम के अधिकांश कार्य इसी भाग से पूरे होते हैं। इसमें स्क्रू, स्लीव और डाई आदि शामिल हैं। यह घटक निर्धारित करेगा कि एक्सट्रूडर सिंगल स्क्रू होगा या ट्विन स्क्रू, यदि इसमें दो समानांतर शाफ्ट हैं तो यह ट्विन स्क्रू एक्सट्रूडर होगा, यदि इसमें केवल एक है तो यह सिंगल स्क्रू होगा बाहर निकालना. इस भाग का मुख्य कार्य सामग्री को मिलाना और पकाना है, और इसे वास्तविक स्थिति के अनुसार पानी या गैस से भरा जा सकता है। एक्सट्रूज़न चैंबर को फीडिंग भाग, मिश्रण भाग और खाना पकाने वाले भाग में विभाजित किया गया है। मिक्सिंग सेक्शन वह प्रवेश द्वार है जहां टेम्पर्ड पाउडर एक्सट्रूज़न चैंबर में प्रवेश करता है, और इस समय कच्चे माल का घनत्व बहुत कम होता है; जब मिश्रण अनुभाग का आंतरिक दबाव बढ़ता है, तो कच्चे माल का घनत्व भी धीरे-धीरे बढ़ता है, और खाना पकाने वाले अनुभाग में तापमान और दबाव तेजी से बढ़ता है। कच्चे माल की संरचना बदलने लगी। पाउडर और बैरल की दीवार, पेंच और पाउडर के बीच घर्षण बड़ा और बड़ा होता जा रहा है, और विभिन्न पाउडर घर्षण, कतरनी बल और हीटिंग के संयुक्त प्रभाव के तहत पकाया और परिपक्व होते हैं। एक्सट्रूज़न कक्ष का तापमान अधिकांश स्टार्च को जिलेटिनीकृत कर सकता है और अधिकांश रोगजनक सूक्ष्मजीवों को निष्क्रिय कर सकता है।

कुछ पालतू पशु खाद्य निर्माता वर्तमान में एक्सट्रूज़न प्रक्रिया में मांस का घोल मिलाते हैं, जिससे अकेले सूखे मांस के बजाय ताजा मांस का उपयोग व्यंजनों में किया जा सकता है। अनुपचारित मांस में नमी की मात्रा अधिक होने के कारण, यह चारा सामग्री संरचना में पशु सामग्री के अनुपात को बढ़ाने की अनुमति देता है। ताजा मांस की मात्रा बढ़ाने से कम से कम लोगों को उच्च गुणवत्ता का एहसास होता है।

एक्सट्रूज़न प्रक्रिया के कई फायदे हैं:

①एक्सट्रूज़न प्रक्रिया में उत्पन्न उच्च तापमान और उच्च दबाव प्रभावी ढंग से स्टरलाइज़ कर सकता है;

② यह स्टार्च की विस्तार डिग्री को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ा सकता है। इस बात के प्रमाण हैं कि एक्सट्रूज़न प्रक्रिया स्टार्च के विस्तार की डिग्री को 90% से अधिक तक पहुंचा सकती है, इसलिए पालतू जानवरों द्वारा स्टार्च की पाचन क्षमता में भी काफी सुधार होता है;

③ प्रोटीन पाचन क्षमता में सुधार के लिए कच्चे माल में विभिन्न प्रोटीनों को विकृत किया जाता है;

④ सोयाबीन में एंटीट्रिप्सिन जैसे फ़ीड सामग्री में विभिन्न पोषण-विरोधी कारकों को हटा दें।

एक्सट्रूडर के निकास पर एक डाई होती है, और जब बाहर निकाला गया कच्चा माल डाई से होकर गुजरता है, तो तापमान और दबाव में अचानक गिरावट के कारण वॉल्यूम तेजी से फैलता है। डाई होल्स को बदलकर, पालतू भोजन निर्माता आकार, आकार और रंगों के कई संयोजनों में पालतू भोजन का उत्पादन कर सकते हैं। बाजार के विकसित होने के साथ संयोजन करने की यह क्षमता वास्तव में बहुत महत्वपूर्ण है, लेकिन पालतू भोजन की पोषण संबंधी उपयुक्तता को पूरा करने के मामले में बहुत कुछ नहीं बदला जा सकता है।

फूले हुए उत्पाद को रोटरी कटर द्वारा एक निश्चित लंबाई के दानों में काटा जाता है। कटर 1 से 6 ब्लेड से सुसज्जित है। अपनी घूर्णन गति को समायोजित करने के लिए, कटर को आमतौर पर अकेले एक छोटी मोटर द्वारा चलाया जाता है।

सूखे निकाले गए पालतू भोजन में वसा की मात्रा 6% से लेकर 25% तक होती है। हालाँकि, बहुत अधिक वसा की मात्रा को एक्सट्रूज़न प्रक्रिया में नहीं जोड़ा जा सकता है, क्योंकि एक्सट्रूज़न प्रक्रिया में उच्च तापमान और उच्च दबाव असंतृप्त फैटी एसिड को प्रभावित करेगा, और एक्सट्रूज़न और खाद्य मोल्डिंग को भी प्रभावित करेगा। इसलिए, पफिंग के बाद सतह पर वसा छिड़कने की विधि का उपयोग आम तौर पर उत्पाद की वसा सामग्री को बढ़ाने के लिए किया जाता है। फूले हुए भोजन की सतह पर छिड़की गई गर्म वसा आसानी से अवशोषित हो जाती है। ईंधन इंजेक्शन की मात्रा को उत्पादन गति और वसा जोड़ने की गति को समायोजित करके समायोजित किया जा सकता है, लेकिन इस विधि में बड़ी त्रुटियां होने की संभावना है। हाल ही में, एक नियंत्रण विधि विकसित की गई है जो अतिरिक्त वसा की मात्रा को समायोजित कर सकती है। इस प्रणाली में गति विनियमन प्रणाली और सकारात्मक दबाव इंजेक्शन तेल पंप प्रणाली शामिल है, इसकी त्रुटि 10% के भीतर है। छिड़काव करते समय यह आवश्यक है कि वसा 5% से अधिक तक पहुंचे, अन्यथा इसका समान रूप से छिड़काव नहीं किया जा सकता है। भोजन की पालतू स्वीकार्यता बढ़ाने के लिए पालतू भोजन की सतह पर प्रोटीन डाइजेस्ट और/या फ्लेवर का छिड़काव करना आम बात है (कॉर्बिन, 2000) (एनआरसी2006)।

एक्सट्रूज़न और पफिंग पूरा होने के बाद, एक्सट्रूज़न प्रक्रिया के दौरान डाली गई भाप और पानी को निकालने के लिए इसे सूखने की आवश्यकता होती है। आम तौर पर, प्रसंस्करण के दौरान भोजन में नमी 22% से 28% तक पहुंच सकती है, और प्रसंस्करण के बाद, उत्पाद की शेल्फ लाइफ के अनुकूल नमी को 10% से 12% तक पहुंचाने के लिए इसे सुखाने की आवश्यकता होती है। सुखाने की प्रक्रिया आम तौर पर एक अलग कूलर या ड्रायर और कूलर के संयोजन के साथ निरंतर ड्रायर द्वारा पूरी की जाती है। उचित सुखाने के बिना, बाहर निकाला गया पालतू भोजन खराब हो सकता है, जिसमें सूक्ष्मजीवी खिलते हैं और चिंताजनक दर से फंगल विकास होता है। इनमें से अधिकांश सूक्ष्मजीव बिल्लियों और कुत्तों को बीमार कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, कुत्ते के भोजन के एक बैग में फफूंद द्वारा उत्पन्न विषाक्त पदार्थों की थोड़ी मात्रा भी कुत्तों को प्रभावित कर सकती है। पालतू भोजन में मुफ्त पानी की मात्रा का आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला माप जल गतिविधि का सूचकांक है, जिसे एक ही तापमान पर पालतू भोजन की सतह पर स्थानीय जल दबाव और वाष्प दबाव के संतुलन अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है। सामान्य तौर पर, यदि जल गतिविधि 0.91 से कम है तो अधिकांश बैक्टीरिया विकसित नहीं हो सकते हैं। यदि जल गतिविधि 0.80 से कम है, तो अधिकांश सांचे भी विकसित नहीं हो पाएंगे।

पालतू भोजन सुखाने की प्रक्रिया के दौरान उत्पाद की नमी को नियंत्रित करना बहुत महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, जब उत्पाद की आर्द्रता 25% से 10% तक सूख जाती है, तो 1000 किलोग्राम सूखा भोजन बनाने के लिए 200 किलोग्राम पानी को वाष्पित करना पड़ता है, और जब आर्द्रता 25% से 12% तक सूख जाती है, तो 1000 किलोग्राम का उत्पादन करना आवश्यक होता है। भोजन सुखाने में से केवल 173 किलोग्राम पानी को वाष्पित करने की आवश्यकता होती है। अधिकांश पालतू भोजन को सर्कुलर कन्वेयर ड्रायर में सुखाया जाता है।

03: बाहर निकाले गए फूले हुए पालतू भोजन के लाभ

अच्छे स्वाद के फायदों के अलावा, फूले हुए पालतू भोजन के कई अन्य फायदे भी हैं:

①खाद्य पफिंग की प्रक्रिया में उच्च तापमान, उच्च दबाव, उच्च आर्द्रता और विभिन्न यांत्रिक प्रभाव फ़ीड में स्टार्च की जिलेटिनाइजेशन डिग्री को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ा सकते हैं, इसमें प्रोटीन को विकृत कर सकते हैं, और एक ही समय में विभिन्न सूक्ष्मजीवों द्वारा उत्पादित लाइपेज को नष्ट कर सकते हैं। वसा को और अधिक स्थिर बनाएं। यह पशुओं की पाचनशक्ति और भोजन की उपयोगिता दर में सुधार के लिए फायदेमंद है।

②एक्सट्रूज़न चैंबर में कच्चे माल का उच्च तापमान और उच्च दबाव कच्चे माल में निहित विभिन्न प्रकार के रोगजनक सूक्ष्मजीवों को मार सकता है, ताकि भोजन प्रासंगिक स्वच्छता आवश्यकताओं को पूरा कर सके और भोजन खिलाने से होने वाले विभिन्न पाचन तंत्र रोगों को रोका जा सके।

③एक्सट्रूज़न और पफिंग से विभिन्न आकार के दानेदार उत्पाद तैयार किए जा सकते हैं, जैसे बिल्ली के भोजन को मछली के आकार में बनाया जा सकता है, कुत्ते के भोजन को छोटी हड्डी के आकार में बनाया जा सकता है, जो पालतू जानवरों की खाने की इच्छा में सुधार कर सकता है।

④ पफिंग द्वारा भोजन की पाचनशक्ति में सुधार किया जा सकता है, और भोजन का स्वाद और सुगंध बढ़ाया जा सकता है, जो विशेष रूप से युवा कुत्तों और बिल्लियों के लिए महत्वपूर्ण है जिनके पाचन अंग अभी तक विकसित नहीं हुए हैं।

⑤ड्राई एक्सट्रूडेड पेलेट फ़ीड में पानी की मात्रा केवल 10%-12% होती है, जिसे फफूंदी पैदा किए बिना लंबे समय तक संग्रहीत किया जा सकता है।

04: पोषक तत्वों की पाचन क्षमता पर एक्सट्रूज़न का प्रभाव

पालतू भोजन की निष्कासन प्रक्रिया विभिन्न पोषक तत्वों, विशेष रूप से स्टार्च, प्रोटीन, वसा और विटामिन की पाचन क्षमता पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है।

तड़के और बाहर निकालना के दौरान उच्च तापमान, उच्च दबाव और नमी की संयुक्त क्रिया के तहत स्टार्च जिलेटिनाइजेशन से गुजरता है। विशिष्ट प्रक्रिया यह है कि पाउडर मिश्रण में स्टार्च पानी को अवशोषित करना शुरू कर देता है और भाप कंडीशनिंग से घुल जाता है, और मूल क्रिस्टल संरचना खो देता है। एक्सट्रूज़न प्रक्रिया के दौरान, नमी, तापमान और दबाव में और वृद्धि के साथ, स्टार्च का सूजन प्रभाव और भी तेज हो जाता है, और एक निश्चित सीमा तक, स्टार्च के कण टूटने लगते हैं, और इस समय, स्टार्च जिलेटिनीकृत होने लगता है। जब निकाली गई सामग्री को डाई से बाहर निकाला जाता है, क्योंकि दबाव अचानक वायुमंडलीय दबाव में गिर जाता है, स्टार्च के कण तेजी से फट जाते हैं, और जिलेटिनाइजेशन की डिग्री भी तेजी से बढ़ जाती है। एक्सट्रूज़न प्रक्रिया में तापमान और दबाव सीधे स्टार्च के जिलेटिनाइजेशन की डिग्री को प्रभावित करते हैं। मर्सिएर एट अल. (1975) पाया गया कि जब पानी की मात्रा 25% थी, तो कॉर्नस्टार्च का इष्टतम विस्तार तापमान 170-200 डिग्री था। इस सीमा के भीतर, जिलेटिनाइजेशन के बाद स्टार्च की इन विट्रो पाचनशक्ति 80% तक पहुंच सकती है। विस्तार से पहले पाचनशक्ति (18%) की तुलना में 18% की काफी वृद्धि हुई है। चियांग एट अल. (1977) में पाया गया कि 65-110 डिग्री सेल्सियस की सीमा में तापमान बढ़ने के साथ स्टार्च जिलेटिनीकरण की डिग्री में वृद्धि हुई, लेकिन भोजन की गति में वृद्धि के साथ स्टार्च जिलेटिनीकरण की डिग्री कम हो गई।

स्टीम कंडीशनिंग और एक्सट्रूज़न की प्रक्रिया भी प्रोटीन की पाचन क्षमता पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है, और सामान्य प्रवृत्ति प्रोटीन को उस दिशा में बदलना है जो पशु पाचन के लिए फायदेमंद है। भाप कंडीशनिंग और यांत्रिक दबाव की क्रिया के तहत, प्रोटीन दानेदार बनाने के लिए विकृत हो जाता है, और पानी में घुलनशीलता कम हो जाती है। प्रोटीन की मात्रा जितनी अधिक होगी, पानी में घुलनशीलता उतनी ही कम हो जाएगी।

स्टार्च के जिलेटिनाइजेशन का प्रोटीन की पानी में घुलनशीलता पर भी महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। जिलेटिनयुक्त स्टार्च प्रोटीन के चारों ओर एक लपेटने वाली झिल्ली संरचना बनाता है, जिससे प्रोटीन की पानी में घुलनशीलता कम हो जाती है।

प्रोटीन के विस्तारित होने के बाद, इसकी संरचना भी बदल जाती है, और इसकी चतुर्धातुक संरचना एक तृतीयक या यहां तक ​​कि माध्यमिक संरचना में विघटित हो जाती है, जो पाचन के दौरान प्रोटीन के हाइड्रोलिसिस समय को बहुत कम कर देती है। हालांकि, प्रोटीन के अंदर ग्लूटामिक एसिड या एसपारटिक एसिड लाइसिन के साथ प्रतिक्रिया करेगा, जिससे लाइसिन की उपयोगिता दर कम हो जाती है। उच्च तापमान पर अमीनो एसिड और शर्करा के ε-अमीनो समूह के बीच माइलार्ड प्रतिक्रिया भी प्रोटीन की पाचन क्षमता को कम कर देती है। कच्चे माल में एंटीट्रिप्सिन जैसे पोषण-विरोधी कारक भी गर्म करने पर नष्ट हो जाते हैं, जो दूसरे पहलू से जानवरों द्वारा प्रोटीन की पाचन क्षमता में सुधार करता है।

संपूर्ण उत्पादन प्रक्रिया के दौरान, भोजन में प्रोटीन की मात्रा मूल रूप से अपरिवर्तित रहती है, और अमीनो एसिड की क्षमता में महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं होता है।