Miscelatore ottimale di mangimi per bovini, pollame, suini, ecc.

I tempi in cui gli agricoltori nutrivano il bestiame e i suini con erba, fieno, cereali, barbabietole e insilati di loro produzione sono ormai lontani. I mangimi prodotti dagli stessi allevamenti sono ora utilizzati solo come "mangimi di base". Sono integrati dagli indispensabili, cosiddetti "mangimi concentrati". Questo termine si riferisce a tutti i mangimi con una maggiore concentrazione di nutrienti e altri additivi. A sua volta, si distingue tra mangimi singoli e mangimi misti. I mangimi singoli con un'elevata concentrazione di nutrienti includono grassi, farina di soia e trucioli di melassa, un prodotto residuo della lavorazione della barbabietola da zucchero.

Una miscela di due soli mangimi è già chiamata mangime misto. Tuttavia, i moderni mangimi misti sono in realtà composti altamente complessi, costituiti da diversi mangimi singoli e additivi selezionati, che coprono quindi individualmente le esigenze specifiche e attuali di nutrienti dei diversi animali. Un tipico mangime misto oggi è composto in media da otto-dodici mangimi singoli e fino a 15 additivi. I mangimi singoli più importanti in termini di quantità sono i vari tipi di cereali come il grano, l'orzo e il mais, seguiti dalla farina di colza e di soia. Gli additivi per mangimi sono minerali, vitamine, aminoacidi, oligoelementi ed enzimi.

Secondo i dati attuali dell'Associazione tedesca degli agricoltori, le miscele di mangimi rappresentano circa il 14% dei mangimi per animali da allevamento in Germania. I feed di base rappresentano il 54% e i feed singoli il 32%. Secondo l'Associazione tedesca per la nutrizione animale, nel 2020 l'industria dei mangimi ha prodotto 24,1 milioni di tonnellate di mangimi misti: 9,8 milioni di tonnellate per i suini, 6,9 milioni di tonnellate per i bovini e 6,4 milioni di tonnellate per il pollame.

L'industria tedesca dei mangimi è dominata da aziende di medie dimensioni. Alla fine del 2020, c'erano 287 produttori di mangimi misti con un fatturato di 6,8 miliardi di euro. L'attenzione è rivolta alla Germania del Nord. Nel sud, la domanda di mangimi misti è più bassa perché le scorte di animali sono inferiori.

Tendenza verso le miscele di mangimi individuali

Anche se il settore è dominato da aziende di medie dimensioni, le formulazioni di mangimi misti vengono ulteriormente sviluppate con impegno scientifico. Si fa una distinzione non solo in base al tipo di animale, ma anche in base alla destinazione d'uso, al livello di sviluppo e alla capacità di rendimento degli animali. Occorre inoltre tenere conto delle differenze nel fabbisogno di nutrienti, nei sistemi digestivi e nei meccanismi metabolici. Dopotutto, deve anche avere un buon sapore per gli animali e arrivare dal camion silo al silo diurno e da lì senza segregazione a ogni singolo animale. Pertanto, non è raro che un singolo produttore offra diverse centinaia di ricette e formulazioni di mangimi misti.

Nell'allevamento bovino, esistono miscele specifiche per vitelli, giovani bovini, vacche da latte, tori da ingrasso e vacche in asciutta (vacche nella fase tra due parti). Nell'ingrasso dei tori, ad esempio, i requisiti sono: elevati aumenti di peso giornalieri, molta carne muscolare, bassa corpulenza, uno stomaco bovino sano e poche perdite dovute a malattie. Tuttavia, l'alimentazione di base di solito contiene troppe poche proteine per un rapido sviluppo muscolare. Il mangime di base presenta inoltre una carenza di minerali, vitamine e oligoelementi. Un mangime misto per l'ingrasso dei tori progettato in modo corrispondente compensa queste carenze.

Gli allevatori moderni fanno prima analizzare il mangime di base autoprodotto per determinare l'esatta concentrazione di nutrienti (carboidrati, grassi e proteine), minerali (calcio, sodio, magnesio, ecc.) e oligoelementi (zinco, rame, iodio, ecc.). La composizione del mangime misto viene quindi adattata con precisione al mangime di base specifico dell'azienda.

Sebbene l'analisi dell'alimentazione di base sia inizialmente associata a dei costi, questi vengono di solito ammortizzati rapidamente, in quanto l'alimentazione individuale rende l'allevamento più efficiente dal punto di vista dei costi. Questo perché tutti i minerali e gli oligoelementi non necessari contenuti nel mangime misto sono fattori di costo.

Mangimi accuratamente regolati per il benessere degli animali e la tutela dell'ambiente

Una produzione di mangimi flessibile e adattata rende possibile anche l'adattamento a condizioni climatiche estreme. Ad esempio, le vacche da latte possono soffrire di stress da calore nelle giornate estive. Partendo da una temperatura esterna di soli 24 °C, gli animali iniziano a sentirsi meno bene, mangiano meno e infine danno meno latte. In caso di canicola estiva, è utile aggiungere carbonato di sodio al foraggio delle vacche.

Una miscela di mangimi finemente regolata può persino contribuire alla tutela dell'ambiente. La concimazione regolare dei terreni agricoli è indispensabile per ottenere rese elevate. Il concime liquido è fondamentalmente un buon fertilizzante se applicato correttamente e con moderazione. Tuttavia, molto non sempre aiuta molto. A volte i suoi apporti di fosfati e azoto contaminano l'acqua potabile. Le vacche da latte hanno bisogno di un apporto sufficiente di fosforo. La carenza di fosforo comporta una riduzione dell'assunzione di mangime, della produzione di latte e della fertilità. Se viene fornito troppo fosforo, la vacca da latte reagisce con un aumento delle escrezioni di fosfato. Una composizione dei componenti sapientemente bilanciata determina quindi anche la qualità del liquame come fertilizzante e contribuisce a proteggere i terreni coltivabili e le acque sotterranee. Ad esempio, il produttore di mangimi Agravis offre uno strumento di calcolo della razione con il nome di "Phokus", che consente di ridurre in modo mirato il contenuto di fosforo nei mangimi.

Requisiti dei miscelatori per mangimi

Quando si mescolano gli alimenti per animali, la distribuzione omogenea dei singoli componenti è fondamentale, perché il singolo animale riceve solo una frazione minima di un lotto e questa frazione dovrebbe idealmente avere esattamente la stessa composizione per ogni animale di un allevamento. Questo vale anche per ogni singola razione di mangime, anche se alcuni oligoelementi sono stati aggiunti alla miscela solo in quantità estremamente ridotte. I miscelatori per mangimi devono essere adatti a distribuire uniformemente frazioni di massa molto piccole nei cereali macinati. Nell'industria, il requisito della composizione quantitativa è formulato da 1 su 10.000 a 1 su 100.000. Si tratta di un requisito e non è assolutamente una misura della qualità della miscela.

I mangimi sono prodotti di massa e i produttori li producono con margini di profitto molto bassi. A questo proposito, un ulteriore requisito è che il tempo di permanenza delle miscele nel mescolatore sia il più breve possibile, anche in fabbrica. Non è raro che la durata della miscelazione di un lotto sia di soli quattro o sei minuti. L'alimentazione del mescolatore con tutti i componenti della ricetta, la miscelazione, lo svuotamento del mescolatore e la chiusura del dispositivo di svuotamento avvengono in questo lasso di tempo. Con un miscelatore da 12 m³, un ciclo di miscelazione così breve richiede caratteristiche specifiche della macchina di miscelazione.

L'interazione tra, ad esempio, lo sviluppo della ricetta, la fornitura dei componenti, la loro pesatura, la capacità di omogeneizzazione del mescolatore e la capacità di aspirazione delle unità successive richiede un enorme know-how da parte dell'utente. In definitiva, anche il bilancio energetico deve essere corretto. Ogni unità per la logistica dei materiali sfusi all'interno dell'impianto e la lavorazione dei prodotti deve essere alimentata con energia elettrica, è soggetta a usura e rende più costosa l'alimentazione mista.

Dimostrare la sicurezza del prodotto e la qualità della miscelazione

In considerazione dell'elevato numero di componenti e delle ricette in continua evoluzione, le prestazioni logistiche dei produttori di mangimi sono eccellenti. Le materie prime il cui prezzo giornaliero sembra inadeguato o che non sono disponibili sul mercato devono spesso essere sostituite da altre con contenuti nutritivi comparabili...

Questi sono i requisiti del miscelatore come dispositivo che aggiunge valore alla catena di produzione:

• Raggiungimento di qualità di miscelazione ideali che non possono essere migliorate nella pratica
  • in breve tempo e
  • con livelli di riempimento variabili
  • con un apporto energetico minimo e
  •  la migliore resistenza possibile all'usura
•  svuotamento rapido e completo, idealmente entro pochi secondi
• lunga durata di vita
• buona accessibilità e pulibilità della camera di miscelazione
• Ingresso ergonomico alla camera di miscelazione
• Semplice riparazione dei componenti usurati - idealmente da parte dei montatori dell'utente, che sono stati appositamente addestrati in precedenza.

In base al Regolamento (CE) n. 178/2002, il produttore di mangimi è responsabile della sicurezza dei mangimi lungo l'intera filiera, dalla produzione primaria dei mangimi all'alimentazione degli animali per la produzione di alimenti. Questa sicurezza è garantita dal produttore di mangimi applicando i principi del sistema HACCP insieme a una buona prassi igienica.

Le aziende di mangimi che operano a livello industriale hanno stabilito le loro procedure operative a prova di audit. Ogni singolo lotto può essere monitorato senza lacune.

Il Regolamento sull'igiene dei mangimi (Regolamento (CE) n. 183/2005) integra e approfondisce queste norme generali. Tra le altre cose, richiede alle aziende di dimostrare l'efficacia dei loro impianti di miscelazione in termini di omogeneità. Queste prove sono fornite sulla base di perizie pratiche effettuate in condizioni operative normali. Gli esperti si orientano sulle linee guida per il controllo del lavoro e dell'accuratezza della miscelazione delle aziende produttrici di mangimi nella versione attuale del 2018.

In pratica, la qualità della miscelazione deve essere considerata equivalente all'omogeneità di una miscela. Descrive la capacità di un impianto di miscelazione di "miscelare diverse quantità di singoli componenti in modo omogeneo tra loro in un tempo definito".

La determinazione della qualità di miscelazione di un materiale eterogeneo sfuso è una sfida complicata per l'ingegneria di processo. Esistono più di 20 equazioni diverse per definire le qualità di miscelazione. Sono stati stabiliti metodi orientati alla pratica per verificare la qualità di miscelazione degli alimenti per animali. I coloranti alimentari organici o i microtraccianti vengono aggiunti al mangime in un rapporto di 1:10.000 - equivalente a cento grammi di ingrediente attivo per tonnellata. Dopo un tempo di miscelazione definito, un numero sufficiente di campioni (ma di solito almeno dieci) con un volume sufficientemente grande (in pratica spesso 20 g - la razione di un pulcino) vengono prelevati da diversi punti della camera di miscelazione per mezzo di un dispositivo di campionamento e analizzati. La qualità dell'analisi della qualità di miscelazione dipende da molti parametri, ma in particolare dal numero di campioni e dal volume di campione selezionato. È particolarmente importante dividere o porzionare i campioni in modo che non si separino.

Le situazioni difficili si presentano sempre quando si deve stabilire un tipo di prodotto o di processo completamente nuovo o quando si mette in funzione un nuovo miscelatore, perché il produttore di mangimi misti vorrà sapere come si sviluppa l'omogeneità nel corso del tempo di miscelazione e quanto tempo si deve miscelare per ottenere una qualità di miscelazione sufficientemente elevata. Per scoprirlo, è possibile seguire la procedura descritta di seguito:
In base alla descrizione precedente, il campionamento viene ripetuto dopo altre brevi fasi di miscelazione. Ad esempio, i primi dieci campioni vengono prelevati dopo circa 180 secondi e i secondi dieci dopo altri 40 secondi di miscelazione.

Nel caso di un miscelatore amixon^® in funzione, l'efficienza di miscelazione universale si considera convalidata. A questo proposito, è sufficiente prelevare i campioni durante la miscelazione mediante una valvola di campionamento priva di spazi morti con l'utensile di miscelazione in rotazione. Questo vale anche per i campioni conservati.

Anche la distribuzione granulometrica gioca un ruolo importante per ottenere un'elevata qualità di miscelazione. L'esperienza ha dimostrato che i componenti minori possono essere omogeneizzati al meglio nell'alimento di base quando le loro dimensioni delle particelle sono comprese tra 200 e 500 micron. Le particelle sostanzialmente più piccole sono più difficili da dosare e controllare. Possono finire accidentalmente nei filtri di depolverizzazione o aggregarsi casualmente sulle particelle più grandi, rendendo difficile una distribuzione omogenea.

Per verificare che l'eventuale contaminazione incrociata da un lotto all'altro sia esclusa o avvenga al di sotto del limite di rilevamento, si segue la seguente procedura: Il miscelatore precedentemente utilizzato viene ricaricato con le materie prime macinate senza doverlo pulire manualmente. Viene quindi eseguito un ciclo di miscelazione. Analogamente a quanto descritto sopra, i campioni vengono prelevati ed esaminati per individuare il microtracciante o il colorante. Idealmente, i traccianti o i coloranti non dovrebbero essere analiticamente rilevabili nei mangimi puri.

Queste verifiche devono essere effettuate ogni dieci anni. Nel caso delle premiscele, le verifiche devono essere effettuate ogni cinque anni. In pratica, la verifica deve avvenire non solo per il mescolatore, ma per l'intero processo, dalle scale di dosaggio al riempimento.

Selezione di un miscelatore adatto

I miscelatori di precisione, sia con utensili di miscelazione a rotazione orizzontale che verticale, soddisfano senza riserve i criteri di qualità di miscelazione delle miscele per mangimi. Tuttavia, vi sono notevoli differenze in

• il tempo di miscelazione,
• la flessibilità del livello di riempimento,
• il grado di svuotamento senza residui,
• la pulibilità/accessibilità,
• la velocità di svuotamento e
• il fabbisogno di potenza dell'azionamento.  

Per scegliere un sistema di miscelazione adeguato, i requisiti di spazio dei miscelatori devono essere coordinati con lo spazio disponibile in loco. amixon^® può personalizzare i suoi miscelatori: da una versione bassa e piatta a una versione sottile quando l'ingombro disponibile è ridotto. Inoltre, amixon^® può produrre qualsiasi dimensione desiderata in passi da 100 litri. In caso contrario, si applicano i criteri sopra citati "Requisiti del miscelatore". I volumi dei lotti comuni nell'industria dei mangimi variano da due a sei tonnellate (circa 4-12 m³) e per le miscele minerali da una a tre tonnellate (circa 1-3 m³).

Dosaggio mirato di liquidi e distribuzione omogenea

Le miscele di mangimi contengono anche un'ampia varietà di aggiunte liquide, come grassi, acqua, aminoacidi, melassa o vitamine, nella misura in cui gli animali da allevamento ne hanno bisogno. Inoltre, il contenuto di polvere dovrebbe essere limitato e il gusto migliorato.
Di norma, i mangimi in polvere vengono arricchiti solo con piccole quantità di liquido. Se sono necessari additivi liquidi, un criterio di selezione importante è che il miscelatore bagni tutte le particelle nel modo più uniforme possibile.

L'aspetto interessante in questo contesto è che la porosità del materiale aumenta leggermente con l'aggiunta di una bassa quantità di liquido, il riempimento diventa più sciolto e scorrevole, il volume della miscela aumenta leggermente, il contenuto di polvere diminuisce e la scorrevolezza migliora leggermente. Ma non è una questione banale bagnare rapidamente e in modo omogeneo un materiale sfuso con un'ampia distribuzione granulometrica.

amixon® è sinonimo di miscelatori di precisione con strumenti di miscelazione verticali

Un utensile di miscelazione elicoidale, azionato e montato centralmente, esclusivamente nella parte superiore, ruota all'interno di un recipiente di miscelazione cilindrico. Le miscele vengono alimentate dall'alto, mentre il miscelatore viene svuotato sul fondo aprendo uno sportello complanare che sigilla il livello della base della camera di miscelazione. Si tratta di un lembo di tenuta senza spazio morto che viene aperto e chiuso elettro-pneumaticamente all'interno di un collo. Tutti i componenti a contatto con il prodotto sono accuratamente saldati e rettificati, così come lo strumento di miscelazione. I bracci a forma di pala trasportano l'elica del dispositivo di miscelazione, che qui è stata realizzata in forma "concava".

In alternativa, l'utensile di miscelazione può essere completamente riscaldato, nel qual caso sia l'albero di miscelazione che i bracci e l'elica del dispositivo di miscelazione vengono eseguiti con una doppia guaina. Il fluido termico tempra l'intero strumento di miscelazione. Come fluidi termici si possono utilizzare vapore, acqua o olio diatermico. Lo strumento di miscelazione genera un flusso continuo tridimensionale senza spazi morti. A volte è necessario deagglomerare o distribuire in modo particolarmente efficace gli additivi liquidi nella polvere. Vengono quindi utilizzati gli utensili chopper o le lame ad alto taglio, che rilasciano parzialmente un'elevata densità di potenza nella polvere. La figura seguente mostra il principio del flusso. A questo proposito, i mescolatori bialbero amixon^® sono universalmente adatti a quasi tutti i tipi di prodotto. È irrilevante che le miscele siano granulari, polverose, fibrose, secche, umide, pastose, liquide, scorrevoli o poco scorrevoli. Lo strumento di miscelazione è progettato in modo tale che l'intero contenuto venga spostato una volta dopo circa quattro o cinque giri. Questo principio di flusso è chiamato anche flusso del vaso. Di solito tutti i componenti sono distribuiti in modo omogeneo nella camera di miscelazione dopo pochi giri; si parla di una qualità di miscelazione ideale che non può essere ulteriormente migliorata nella pratica.

Il miscelatore bialbero illustrato di seguito è un caso particolare. È costituito da due miscelatori monoalbero intermittenti. Gli strumenti di miscelazione agitano molto al centro delle camere di miscelazione opposte. I mescolatori bialbero dimezzano all'incirca il tempo di miscelazione e l'apporto energetico e rappresentano la classe premium.

Miscele minerali

I cosiddetti preparati minerali sono una forma speciale di integratore alimentare. Vengono aggiunti in piccole proporzioni al mangime misto per gli animali da allevamento. Le ricette sono appositamente studiate per le esigenze di bovini, suini, cavalli e pollame. Si tratta di miscele di calce e principi attivi che contengono facoltativamente ferro, vitamina C, calcio, zinco, iodio, rame, selenio, cromo, fluoro, potassio, sodio, magnesio o fosforo. Poiché agiscono come componenti di principi attivi minori nel mangime misto, devono essere particolarmente omogenei e facilmente distribuibili. Per renderli privi di polvere, sono parzialmente incapsulati o agglomerati. Anche per questi prodotti, l'obiettivo è ottenere un prodotto privo di grumi e di polvere con la massima qualità di miscelazione.

Indipendentemente dal miscelatore amixon^® utilizzato - un miscelatore monoalbero o un miscelatore bialbero - si ottengono sempre qualità di miscelazione ideali. I due modelli di miscelatore si differenziano solo per il tempo di miscelazione richiesto e per l'apporto energetico associato.

Se si vuole ridurre al minimo l'apporto energetico, non c'è alternativa (ad eccezione del miscelatore KoneSlid^® ) al miscelatore bialbero:

Raggiunge una qualità di miscelazione ideale in tempi molto brevi

• raggiunge un flusso particolarmente delicato della miscela con un apporto energetico minimo
• ha un design basso e particolarmente compatto
• può far fronte a livelli di riempimento variabili
• ha un'accessibilità particolarmente buona ed è prodotto in modo igienicamente ideale
• è adatto a tutti i tipi di merci asciutte, bagnate e in sospensione
• può ottenere uno svuotamento particolarmente buono e privo di residui
• può opzionalmente avere anche più ugelli di scarico
• ha, come tutti i miscelatori amixon^® , un albero di miscelazione montato e azionato solo nella parte superiore.

Sostituto del latte

Se i vitelli vengono separati dalle vacche nutrici in età avanzata, la mammella della vacca nutrice non è più disponibile per l'alimentazione. Gli speciali derivati del latte essiccati sono arricchiti con grassi, oligoelementi e vitamine. La miscela finita viene confezionata in piccoli contenitori. I prodotti vengono poi sospesi o disciolti in acqua a seconda delle necessità e sono particolarmente nutrienti per l'animale giovane.