HET PRODUCTIEPROCES VAN GEËXTRUDEERDE KOIVOEDERS

Het Productieproces van
geëxtrudeerde koivoeders
Door haar jarenlange ervaring en voortdurend onderzoek bouwde de firma Versele-Laga een toonaangevende reputatie op als fabrikant van voeders voor hobbydieren. Dank zij de samenwerking
tussen enerzijds siervis- en koikwekers en anderzijds het wetenschappelijk team dierenartsen en
nutritionisten van Versele-Laga, werd een compleet en innovatief gamma voeders voor kois en
andere vissen ontwikkeld onder de naam Fishlix.
Fishlix Koi Staple
Growth 2mm
Fishlix Koi Staple
Medium 4mm
Fishlix Koi Staple
Large 8mm
Afbeelding 1:
Versele-Laga produceert een gamma kwaliteitsvisvoeders met verschillende pellets voor kois specifiek
afgestemd op leeftijd en grootte van de vissen.
Dr Guy Werquin, dierenarts-nutritionist van de R&D afdeling bij Versele-Laga, licht ons in dit artikel
toe hoe de fabricatie van geëxtrudeerde siervisvoeders heden ten dage verloopt en beschrijft de
verschillende stappen bij de ontwikkeling en fabricatie van deze voeders.
1. DE FORMULATIE :
HET VASTLEGGEN VAN SAMENSTELLING EN INGREDIËNTEN
De eerste stap bij de ontwikkeling van het voeder is de formulatie. Dit betekent dat een
formule of recept wordt opgesteld, waarbij de ingrediënten gecombineerd worden tot een
product waarvan de samenstelling voldoet aan de nutritionele behoeften van de dieren.
Heden ten dage gebeurt dit met gespecialiseerde computerprogramma’s waarbij gebruik
gemaakt wordt van lineaire programmering. De nutritionist geeft in aan welke parameters
het voeder moet voldoen: gehalten aan eiwit, aminozuren, vet, koolhydraten, vitamines,
mineralen, sporenelementen, energie, enz worden nauwkeurig gedefinieerd. Hierbij wordt
gebruik gemaakt van de recentste literatuurgegevens.
Kwaliteit van de ingrediënten
De eerste zorg bij de formulatie en productie van visvoeders is de kwaliteit van de ingrediënten. Voeders geproduceerd met minderwaardige grondstoffen hebben een ondermaatse voedingswaarde en zullen de conditie van de vissen nadelig beïnvloeden. Bij
Versele-Laga worden de ingrediënten onderworpen aan strenge kwaliteitsnormen, die
vastgelegd zijn in het HACCP-kwaliteitssysteem. Niet enkel de samenstelling van de
ingrediënten is van groot belang, ook biologische aspecten zoals de verteerbaarheid en
beschikbaarheid van de grondstoffen zijn essentiële parameters. Versheid en droogtechnieken bij de verwerking van de eiwitcomponenten zijn hierbij bepalend.
Visproducten
De eiwitbron in koivoeders is meestal afkomstig van vismeel. De vismelen aangeboden in
de handel verschillen vaak heel erg qua kwaliteit, dit afhankelijk van de kwaliteit van de vis
en de verwerkingsprocédés. Heel belangrijk is de versheid van de vis: de verwerking dient
zo kort mogelijk na de vangst te gebeuren. Bij bederf van de vis daalt de voedingswaarde
en komen potentieel toxische substanties vrij zoals histamine, cadaverine en agmatine.
Plantaardige bijproducten
Verschillende planteneiwitten en graanbijproducten worden regelmatig in visvoeders verwerkt. Bepaalde plantaardige eiwitten hebben een hoge voedingswaarde (hoge verteerbaarheid, hoge gehaltes essentiële aminozuren). Andere plantaardige producten verbeteren de fysische kenmerken van de pellets. De aanwending van plantaardige grondstoffen
vereist meestal een hittebehandeling, die de anti-nutritionele factoren vernietigt en het
zetmeel beter verteerbaar maakt.
Vetten en oliën
Visolie is de belangrijkste vetbron in koivoeders. Visolie is een excellente bron van omega3 vetzuren (EPA & DHA). Deze essentiële vetzuren zijn zeer belangrijk voor de conditie
van de kois. Andere vetsoorten zoals plantaardige oliën of vetten van zoogdieren kunnen
eveneens gebruikt worden in koivoeders, doch een minimale hoeveelheid visolie is onontbeerlijk voor de aanbreng van EPA en DHA.
Visoliën zijn poly-onverzadigde vetzuren, die
zeer gevoelig voor oxydatie (ranzig worden)
zijn. Ranzige vetten hebben een nadelig effect op sommige voedingsstoffen aanwezig
in visvoeders, en op de conditie van de
vissen. Ondermeer leveraandoeningen (oa
“Fatty liver disease”) worden veroorzaakt
door het voederen van ranzig vet.
Het is dan ook zeer belangrijk dat verse
oliën en vetten gebruikt worden bij de productie van visvoeder. De toevoeging van
anti-oxydantia beschermt de vetten tegen
ranzig worden. Het is uitermate belangrijk
dat de dosering van deze anti-oxydantia
nauwlettend gecontroleerd wordt en geverifieerd wordt door labo-analyses. Bij VerseleLaga gebeurt dit systematisch door middel
van rancimat-analyses, waarbij de vetten in
het labo een versneld verouderingsproces
ondergaan om hun bescherming tegen oxydatie te verifiëren.
Afbeelding 2: Met de Rancimat worden
de vetten in het labo aan een versnelde
veroudering onderworpen om hun bescherming tegen oxydatie te controleren
Ook de koiliefhebber doet er goed aan geen ranzige voeders aan zijn kois te voederen.
Ranzig vetten kunnen herkend worden aan de geur. Voeders met een ranzige geur
worden beter niet meer gevoederd.
Natuurlijke pigmenten: de carotenoïden
De kleur van kois is vanzelfsprekend zeer belangrijk en maakt deze vissen zo fascinerend. Alhoewel de kleur van de kois genetisch bepaald wordt, speelt ook de voeding een
heel belangrijke rol bij het bekomen van de optimale kleuren.
Sommige kleuren kunnen immers niet door de vissen zelf aangemaakt worden en moeten
via de voeding gesupplementeerd worden. Vooral voor de rood-oranje kleur is de aanvoer
van carotenoïde pigmenten via de voeding essentieel. Levende organismen rijk aan carotenoïde pigmenten zijn wijdverspreid in de natuur (bv onder de vorm van daphnia zoetwaterkreeftjes).
Kois nemen deze organismen op van bij de geboorte. Het pigment wordt na verschillende
stofwisselingsprocessen in de lichaamscellen opgeslagen.
In koivoeders worden carotenoïde kleurstoffen meestal aangebracht via krillkreeftjes (dierlijke bron) en spirulina (plantaardige bron). Teveel krill dient vermeden te worden: dit kan
de witte achtergrond doen verkleuren en heeft een laxatief effect.
Spirulina-algen zijn een zeer goede bron van
natuurlijke carotenoïden. Spirulina-algen zijn
primitieve organismen die in zeewater leven
en door middel van fotosynthese het koolzuur opgelost in het zeewater omzetten. De
alg is één van de oudste levensvormen op
aarde. Deze oervoeding groeit hier al meer
dan 3,5 miljard jaar. Deze algen zijn niet
alleen rijk aan carotenoïden, doch bevatten
nog heel wat andere essentiële voedingsstoffen. Ze zijn een rijke bron van eiwitten en
aminozuren (60% eiwit), sporenelementen
en essentiële vetzuren. Spirulina-algen
mogen dan ook in geen enkel koivoeder
ontbreken.
Afbeelding 3: microscopisch beeld van spirRecenter onderzoek identificeerde de
ulina. Spirulina is de botanische benaming
specifieke pigmenten die kois in hun weefvoor een blauwgroene alg die nauwelijks een
sels opslaan en synthetiseren uit de brede
halve millimeter lang is. Het Latijnse ‘spirwaaier carotenoïden die via natuurlijke voedulina’ betekent ‘kleine spiraal’ en verwijst
ingsbronnen aangebracht worden. Met deze
naar de spiraalstructuur van het algje.
nieuwe know-how is het mogelijk de kois de
specifieke carotenoïden onder zuivere, gemakkelijk beschikbare vorm te supplementeren.
Het gevolg is dat snellerwerkende additieven zoals zuivere beta-caroteen, astaxantine
en canthaxanthine (de geconcentreerde pigmenten die effectief door de kois gebruikt
worden) hun intrede deden bij de formulatie van koivoeders.
Immuniteitsstimulatoren
Vissen in vijvers leven in een omgeving waar ze konstant blootgesteld worden aan potentiële microbiële ziekteverwekkers. Door de kunstmatige omgeving worden de als hobby
gehouden kois heel vaak onderworpen aan verschillende vormen van stress tengevolge
van manipulatie, transport, overpopulatie, blootstelling aan vervuiling, infecties ea. Deze
verschillende stressfactoren maken het zeer moeilijk voor het lichaamseigen verdedigingsmechanisme om de infectiedruk op te vangen. Steeds meer wetenschappelijke studies tonen aan dat stimulatie van het immuunsysteem via de voeding een doeltreffende
manier is om de conditie van de vissen te verbeteren en ziekte te voorkomen.
Vooral van β-glucanen is aangetoond dat hun toediening via de voeding het niet-specifieke immuunsysteem bij vissen stimuleren. β-glucanen zijn niet-verteerbare componenten
van de celwand van gisten. In de Fishlix koivoeders van Versele-Laga wordt een zuiver
β-1,3/1,6-glucaan afkomstig van bakkersgist (Saccharomyces cerevisiae) toegevoegd.
Hierdoor worden de macrofagen en de Natural Killer cellen van het afweersysteem geactiveerd, met een betere immuniteit tegen ziektes tot gevolg.
Ook vitamine C is essentieel in het dieet van de koi voor de weerstand tegen ziekte alsook
voor weefselherstel. Vitamine C ondersteunt niet alleen de immuniteit, het is ook een zeer
krachtig biologisch anti-oxydant dat de lichaamscellen beschermt tegen de schadelijke
werking van vrije radicalen.
Tot voor kort kwam vitamineC-deficiëntie bij kois vaak voor omdat gewone vitamine C
(ascorbinezuur) gemakkelijk beschadigd geraakt tijdens het fabricatieproces (hittebehandeling) en daarenboven ook bij bewaring snel haar activiteit verliest. Sedert enige tijd is
een nieuw type, gefosforiliseerde vitamine C beschikbaar dat veel stabieler is en bestand
is tegen de hittebehandeling tijdens het extrusieproces. Het is belangrijk dat koivoeders
geproduceerd worden met deze nieuwe, stabielere vitamine C.
afbeelding 4: aandeel vitamine C dat overblijft na extrusie bij gebuik van resp. gewone vitamine c
en gestabiliseerde vitamine C
2. HET EIGENLIJKE PRODUCTIEPROCES
Mengen en malen van de verschillende grondstoffen
Eenmaal de nutritionist met de computer een recept berekend heeft worden alle ingrediënten in een mengkuip gebracht. Dit gebeurt meestal in een computergestuurde
mengerij. Hier worden alle producten homogeen gemengd. Nadien wordt het mengsel gemalen door hamermolens tot een voldoende fijn meel. Eventueel niet fijn genoeg gemalen
partikels worden afgezeefd.
Om eventuele fouten uit te sluiten wordt de samenstelling van alle mengsels gecontroleerd
in het voedingslaboratorium. Hier worden de verschillende parameters van het voeder
gecontroleerd: eiwitgehalte, asgehalte, vetgehalte, enz. Pas bij overeenstemming van alle
onderzochte parameters met de waarden opgegeven door de computer, wordt het meel
klaar bevonden voor extrusie. Aldus worden eventuele mengfouten of afwijkingen in de
aangewende grondstoffen tijdig opgespoord.
Het extrusieproces
Heden ten dage worden de meeste visvoeders geproduceerd door middel van extrusie.
Voor een optimale verteerbaarheid is het immers noodzakelijk dat de voeders aan een
temperatuurbehandeling onderworpen worden, waarbij anti-nutritionele factoren vernietigd
worden en het zetmeel ontsloten wordt.
Ongekookt zetmeel zit in een korrelstructuur opgesloten waardoor het weinig verteerbaar
is. Daarom dient het zetmeel vooraf “ontsloten te worden”. Hierbij worden de zetmeelkorrels beschadigd waardoor de zetmeelcomponenten beter bereikbaar worden voor de verteringsenzymes. Voor deze zetmeelontsluiting (= gelatinisatie) is zowel water als warmtetoevoeging nodig. In eerste instantie zal het water de zetmeelkorrels binnendringen en deze
doen zwellen. Door toevoeging van nog meer water en het opvoeren van de temperatuur
zullen de zetmeelkorrels verder opzwellen, waardoor de korrelstructuur verloren gaat en
de zetmeelcomponenten ontrafeld worden. Hierdoor wordt het zetmeel beter beschikbaar
voor de verteringsenzymes.
Natief Zetmeel
Water
+
Hitte
+
Druk
Ontsloten Zetmeel
Afbeelding 5:
zwelling en desintegratie van de zetmeelkorrel tijdens gelatinisatie
Dezelfde veranderingen treden eigenlijk op bij het bakken van brood of het koken van aardappelen: ook de mens verteert immers beter ontsloten zetmeel.
De beste zetmeelontsluiting wordt bekomen via extrusie, daar deze moderne technologie
gebruik maakt van het gecombineerd effect van temperatuur, druk, vocht en expansie.
Het extrusieproces is onder te verdelen in twee fasen: de preconditioneringsfase en de
eigenlijke extrusie.
Afbeeling 6: Het extrusieproces omvat 2 fasen: de preconditionering (a)
en de eigenlijke extrusie (b).
a) de preconditioneringsfase
De preconditioneringsfase heeft plaats in de mixer net voor de extruder. Hier wordt door
stoominjectie de temperatuur en het vochtgehalte van het mengsel op optimaal niveau
gebracht voor verwerking in de extruder. Doorgaans wordt 15 à 20 % vocht toegevoegd.
De temperatuur in de mixer bedraagt 65 à 80 °C. Verder wordt de voederbrij hier gekneed
tot een homogeen deeg klaar voor extrusie.
Afbeelding 7:
In de preconditioner wordt het meel na stoomtoevoeging gedurende een 4-tal minuten gekneed.
Deze fase is te vergelijken met het kneden van deeg.
b) de eigenlijke extrusie
In de extruder ondergaat het deeg verschillende opeenvolgende bewerkingen. Het basisonderdeel van de extruder is de schroef, die het deeg voortbeweegt. Aanvankelijk wordt
het deeg getransporteerd, gemengd en gekneed. Naarmate het deeg in het schroefhuis
verder schuift, ondergaat het hogere drukken en temperaturen. De hoge druk ontstaat
door het feit dat de gleuf in de schroef op het einde steeds kleiner wordt.
afbeelding 9: De eigenlijke extruder: het basisonderdeel is de schroef (a). Op het einde van de
schroef bevindt zich de matrijs (b). Een draaiend mes (c) snijdt de productstrengen op maat.
Op het einde van de schroef bevindt zich
de matrijs. De matrijs is een stalen plaat
met meerdere openingen waardoor de hete
voedermassa geperst wordt. De grootte en
de vorm van deze openingen bepalen de
vorm en de grootte van het eindproduct.
Kort na de matrijs snijdt een roterend mes
de productstrengen op maat. Hoe hoger de
snelheid van het mes, hoe korter het product
afgesneden wordt en hoe platter de vorm.
afbeelding 10: in de matrijs-plaat kunnen
matrijzen met verschillende vorm geplaatst
worden
Door de plotse drukdaling na de matrijs
treedt expansie op waarbij de korrels tot
viermaal in volume kunnen toenemen. De
densiteit van de pellets wordt bepaald door de druk vóór de matrijs. Bij de productie van
visvoeders is de densiteit van de pellets een zeer belangrijke parameter die nauwlettend
gecontroleerd moet worden. De densiteit van de pellets bepaalt immers of de voeders in
het water zullen drijven, zinken of zweven.
De droger
Bij het verlaten van de extruder heeft het product
een vochtgehalte van ongeveer 20 %. Om bederf te
vermijden is het noodzakelijk de producten te drogen.
Dit gebeurt in de droger. Hierbij wordt droge warme
lucht over de producten gestuurd. De droger wordt
zodanig ingesteld dat de korrels de droger verlaten
bij vochtgehalten van 9 à10 %. Het vochtgehalte
van het product op het einde van de droger wordt
voortdurend gecontroleerd en bijgestuurd teneinde te
hoge vochtgehalten en daarmee eventueel gepaard
gaand bederf uit te sluiten.
Afbeelding 11 & 12:
Bij Versele-Laga worden de pellets nauwkeurig en homogeen gedroogd met een moderne, vertikale
“counterflow” droger.
The vacuum coater
Bij visvoeders worden de meeste oliën en vetten
toegevoegd nà extrusie. Hierbij wordt het vet na
de droger op de korrels gesprayd. Vroeger gebeurde dit meestal in een gewone trommelcoater.
Moderne bedrijven gebruiken meer en meer
vacuumcoaters voor de dosering van vet op visvoeders. De dosering van het vet in de vacuumcoater gebeurt niet alleen heel wat nauwkeuriger,
deze nieuwe technologie laat daarenboven toe
om hogere hoeveelheden vet te coaten, en het
vet dieper in de korrel te brengen waardoor de
korrels er minder vettig
Afbeelding 13: de vacuumcoater
uitzien en het water van de vijver minder vervuilen.
De vacuumcoater bestaat uit een gesloten mengsysteem met binnenin mengschroeven en
bovenaan een spraysysteem. Via vacuumpompen wordt de lucht uit het product gezogen
(2). Dan wordt het vet op het oppervlakte van de pellets gesprayd (3). Nadien wordt de
lucht terug in de vacuumcoater binnengelaten, waarbij bij het terugkomen van de atmosferische druk, het vet in de poriën van de korrels dringt in plaats van de lucht (4).
Afbeelding 14: de verschillende stadia tijdens de vacuumcoating.
De koeler
Na de droger worden de korrels naar de koeler geleid. Dit toestel heeft tot doel de korrels
af te koelen tot de omgevingstemperatuur. Eenmaal de producten voldoende afgekoeld
worden ze zo snel mogelijk verpakt.
De verpakking
De laatste stap in de productie is het verpakken van het eindproduct. De verpakking van de
visvoeders gebeurt bij Versele-Laga in een aparte afdeling van de fabriek. Nauwkeurig afgewogen hoeveelheden voeder worden via automatische verpakkingsinstallaties in de gewenste eindverpakking gebracht en voorzien van een lotnummer en vervaldatum.
Auteur:
Dr Guy Werquin
Dierenarts-nutritionist
R & D Department
Versele-Laga
Kapellestraat 70
B-9800 Deinze
België
Tel: 09 / 381 32 00