Automated filling of viscous and chunky snacks for animals

cat eating
Pasteurization turns a liquid suspension loaded with solids into semi-solid feed or a snack

Dosing and filling technology is crucial for high-performance and reliable processes

As the Pet Supplies Industry Association published in a press release, the sales figures for the pet food and supplies industry have recently increased significantly compared to previous years: Ready-made pet food alone generated just under €3.5 billion in online trade.

If pet food producers want to continue to meet the growing demand for pet food and the desire for variety and diversity in the coming years, they will need high-performance processing technologies that enable the conveying, filling, and dosing of ingredients.

Furthermore, the production facilities must be able to withstand what has been tested on a laboratory scale: It must be possible to increase the number of cycles or expand production capacity without major modifications to the process technology. This is also because it can be assumed that the number of dogs, cats and small mammals will increase – from an already incredible 34.9 million animals – to considerably more. And they will all need food.

Animal feed production: Flexible processes open up a variety of products

Classic dry pet food is usually produced by extrusion. Here, in automated processes, the various ingredients such as dry meat (meat powder) or other animal proteins and carbohydrates are mixed together with water to the desired recipe. After heating the mass, it is pressed through nozzles and the resulting strands are then dried and cut, to produce the pellets.

The situation is quite different for pastes and slurries, which play a major role today, especially in the dog snack market.

  • Pastes are mixtures of solids and liquids, i.e., in a broader sense also slurries. However, they have a high solids content and are therefore no longer flowable, but spreadable. Pastes therefore belong to the semi-solid preparations.

  • Slurries on the other hand, are coarsely dispersed systems of the “solid in liquid” type and are found in the animal feed industry in many types of feed or snacks. Industrial processing begins as a dispersed liquid in the form of jelly, sauces or creams, to which solids such as meat or vegetables are added. Pieces of 15x15x15 mm are no exception. In addition to meat or vegetables, nutritional supplements can of course be added, which also allows for the production of snacks for animals with specific health conditions. Depending on the product type, brand and the individual recipes of the manufacturers, gelatin is also often added to high-quality pet food. Collagen peptides and the natural by-products of their production, such as fats, proteins, and minerals, are also frequently added, as are abrasive ingredients such as parts of bones, tendons, and vertebrae. Gelatin has water-binding properties and gives the feed its user-friendly consistency after pasteurization.

Uniform dosing of chunky meat and vegetables in liquids

Up to this stage in the process, the suspension is in a more or less thin liquid form containing meat or vegetable components and tends to sediment. For the dosing and filling process into pouches, a process solution is required that reliably prevents this sedimentation. Similar to the pharmaceutical industry, pet food production is also subject to standards and regulations that must be complied with. For example, the Guide To Good Practice for the Manufacture of Safe Pet foods, published in 2018 by FEDIAF, explicitly addresses mixing processes and the framework conditions for homogeneity in chapter 2.5.

Once the pet food is in the primary package after dosing and filling, pasteurization takes place to kill germs and make the pet food storable for a certain period of time. Here, the liquid suspension, initially loaded with solids, becomes semi-solid feed or a snack. Pasteurization can be subdivided into specific processes depending on the temperature and the bio organisms to be killed, but these will not be discussed in detail here.

ViscoTec technology ensures that no compaction of the conveyed product occurs and that there are no blockages caused by solid feed components

Med vores udstyr, sørger vi for automatisk påfyldning af tyktflydende og chunky snacks til dyr

Doserings- og påfyldningsteknologi er afgørende for effektive og pålidelige produktionsprocesser. 

Som Pet Supplies Industry Association offentliggjorde i en pressemeddelelse, er salgstallene for dyrefoder- og forsyningsindustrien for nylig steget markant sammenlignet med tidligere år: Færdiglavet foder til kæledyr alene genererede lige under 3,5 milliarder euro i onlinehandel.

Hvis kæledyrsfoderproducenterne vil fortsætte med at imødekomme den stigende efterspørgsel efter kæledyrsfoder og ønsket om variation og mangfoldighed i de kommende år, vil de have brug for effektive forarbejdningsteknologier, der muliggør transport, påfyldning og dosering af ingredienser.

Endvidere skal produktionsfaciliteterne kunne modstå det, der er testet i laboratorieskala: Det skal være muligt at øge antallet af cyklusser eller udvide produktionskapaciteten uden større ændringer af procesteknologien. Det skyldes også, at man kan antage, at antallet af hunde, katte og små pattedyr vil stige – fra i forvejen utrolige 34,9 millioner dyr – til betydeligt flere. Og de får alle brug for mad.

Foderproduktion: Fleksible processer åbner op for en række produkter

Klassisk tørfoder til kæledyr fremstilles normalt ved ekstrudering. Her foregår en række automatiserede processer, hvor de forskellige ingredienser, fx kødpulver eller andre animalske proteiner og kulhydrater, blandes sammen med vand til den ønskede opskrift. Efter opvarmning af massen presses den gennem nogle dyser, hvorefter den tørres og skæres ud i små bidder.

Helt anderledes forholder det sig for pastaer og andet flydende dyremad, som spiller en stor rolle i dag, især på markedet for hundesnacks.

  • Pastaer er blandinger af faste stoffer og væsker, det vil sige i bredere forstand også slam. De har dog et højt tørstofindhold og er derfor ikke længere flydende, men smørbare. Pastaer hører derfor til de halvfaste præparater.
  • Andet flydende dyremad består ofte af en væske i form af gelé eller sauce hvortil der tilsættes stykker af kød eller grøntsager. Stykker på 15x15x15 mm er ingen undtagelse. Udover kød eller grøntsager kan der naturligvis tilsættes kosttilskud, hvilket også giver mulighed for at producere snacks til dyr med specifikke helbredsmæssige forhold. Afhængigt af produkttype, mærke og producenternes individuelle opskrifter tilsættes gelatine også ofte til dyrefoder af høj kvalitet. Kollagenpeptider og de naturlige biprodukter fra deres produktion, såsom fedtstoffer, proteiner og mineraler, tilsættes også ofte, ligesom slibende ingredienser såsom dele af knogler, sener og ryghvirvler. Gelatine har vandbindende egenskaber og giver foderet dens brugervenlige konsistens efter pasteurisering.

Ensartet dosering af tykt kød og grøntsager i væsker

Op til dette trin i processen er dyrefoderet i en mere eller mindre tyndtflydende form indeholdende kød- eller vegetabilske komponenter og har tendens til at sedimentere. Til dosering og påfyldning på fx poser kræves en procesløsning, som med garanti forhindrer denne sedimentering. I lighed med medicinalindustrien er kæledyrsfoderproduktion også underlagt standarder og regler, der skal overholdes. Guiden til god praksis for fremstilling af sikre foder til kæledyr, udgivet i 2018 af FEDIAF, omhandler fx blandingsprocesser og rammebetingelserne for homogenitet i kapitel 2.5.

Når dyrefoderet er i den primære pakke/pose efter dosering og påfyldning, foretages pasteurisering for at dræbe bakterier og gøre dyrefoderet klar til at blive opbevaret i en vis periode. Her bliver det flydende fodermateriale, der oprindeligt er fyldt med faste stoffer, til halvfast foder eller en snack. Pasteurisering kan opdeles i specifikke processer afhængigt af temperaturen og de bioorganismer, der skal dræbes, men disse vil ikke blive diskuteret i detaljer her.

Fleksibel doserings- og påfyldningsteknologi

Væsker fyldt med faste stoffer, der har tendens til at separere, er ikke egnede til effektiv industriel behandling ved hjælp af peristaltiske pumper eller stempelpumper. Progressive hulrumspumper repræsenterer derimod et alternativ. Teknologien, udviklet af vores samarbejdspartner ViscoTec, kan netop bruges til dette formål. En rustfri stålrotor bevæger sig excentrisk i en elastomerstator. Denne vekselvirkning mellem rotor og stator skaber hulrum, der åbner sig skiftevis, og hvis størrelse altid er konstant under rotation. Dette sikrer, at der ikke opstår blokering af det transporterede produkt, og at der ikke opstår blokeringer forårsaget af faste foderkomponenter. Den specifikke doseringsgeometri tillader transport af et altid konstant volumen proportionalt med omdrejningsvinklen pr. omdrejning.

Bypass sikrer en kontinuerlig proces

En interessant egenskab for kæledyrsfoderproduktion og fleksibilitet i produktionsprocessen er muligheden for at udstyre den progressive hulrumspumpe med en bypass. Det gør det muligt at holde det flydende dyrefoder i bevægelse under doseringsprocessen, mens påfyldningslinjen er stoppet. På den måde undgår foderproducenterne adskillelse i pumpefoderet. Integrering af sådanne doseringssystemer i eksisterende produktionslinjer til dyrefoder er relativt let, da der ikke er behov for yderligere påfyldnings- og doseringsventiler i anslået 95 % af alle anvendelser.

Doseringssystemet og også bypass-konfigurationer er umiddelbart tilgængelige som standardprodukter. ViscoTec-teknologiens såkaldte suck-back-funktion sikrer også en effektiv proces, da renheden af de primære emballagematerialer er garanteret. Grundet dette er det muligt at føre dyrefoderet direkte videre til næste step i processen, fx påsætning af labels eller kvalitetssikring.

Er du interesseret i at høre mere om vores pumpesystemer og mulighederne med disse, så tøv ikke med at kontakte os på tlf. +45 4582 8090 eller på vores mail info@scanmaster.dk.

SCANMASTER

Scanmaster er Skandinaviens mest udviklings- og serviceorienterede leverandør af unikke doseringsløsninger til ethvert industrielt behov i rette tid og kvalitet.

Du har behovet, vi har løsningen!

www.scanmaster.dk