Nella lavorazione mediante tecnica di miscelazione di alimenti per animali, sia un miscelatore continuo sia un miscelatore discontinuo possono raggiungere un'elevata qualità di miscelazione. Le differenze non risiedono tanto in una qualità di miscelazione fondamentalmente migliore o peggiore, quanto piuttosto nel modo in cui l'omogeneità viene generata, controllata, documentata e garantita in occasione dei cambi di prodotto. Per la scelta sono determinanti in particolare varietà delle ricette, dimensione del lotto, quota e criticità dei microcomponenti, campagne di produzione, frequenza dei cambi, nonché i requisiti di tracciabilità e protezione dal trascinamento.

Nella produzione di mangimi, la qualità di miscelazione viene solitamente valutata con il coefficiente di variazione, chiamato anche CoV o CV. Descrive la dispersione relativa della concentrazione di un componente esaminato in diversi campioni singoli rappresentativi. Il CoV viene calcolato da deviazione standard e valore medio:

CV=sxˉ×100%

Quanto più basso è il CV, tanto più uniforme è la distribuzione del componente esaminato. Quali valori obiettivo siano necessari dipende dal tipo di mangime e dalla criticità del componente. Per i mangimi completi vengono spesso utilizzati come valore di orientamento valori inferiori al 10 per cento. Requisiti più severi possono valere per premiscele minerali, vitaminiche o farmaceutiche, nonché per principi attivi dosati in modo particolarmente basso. Per le premiscele farmaceutiche diluite, la Canadian Food Inspection Agency indica per esempio al massimo il 5 per cento di CV, mentre per le micro e macropremiscele nonché per i mangimi complementari viene indicato il 10 per cento e per i mangimi completi ovvero le razioni totali miscelate il 15 per cento. È sempre determinante che il marcatore utilizzato rifletta il rischio di miscelazione reale e che il campionamento avvenga in modo rappresentativo lungo l'intero andamento di scarico.

Nella miscelazione discontinua, una ricetta completamente definita viene pesata, dosata, miscelata e successivamente scaricata come lotto delimitato. L'intero lotto si trova per un tempo di miscelazione definito nella stessa camera di miscelazione. Ciò consente di memorizzare esattamente grado di riempimento, sequenza di aggiunta, tempo di miscelazione, velocità di giro ed eventuali aggiunte di liquido come ricetta di lotto. L'omogeneità può essere verificata dopo ogni lotto o in un piano di convalida definito. Ciò è particolarmente vantaggioso quando l'alimento per animali contiene molte varianti di ricetta o quando vitamine, minerali, amminoacidi, enzimi, additivi farmaceutici, aromi o altri componenti dosati in modo basso devono essere miscelati in modo uniforme.

Un miscelatore discontinuo può generare un'omogeneità molto elevata e ben riproducibile, se dosaggio, grado di riempimento e parametri di miscelazione si adattano alla ricetta. Le fluttuazioni di breve durata nell'introduzione di singoli componenti possono essere in parte compensate all'interno di un lotto, perché l'intero volume di prodotto viene ripetutamente rimescolato durante il tempo di miscelazione. Ciò non significa tuttavia che gli errori di dosaggio restino senza conseguenze: se un componente viene pesato complessivamente in modo errato, la ricetta dell'intero lotto resta difettosa. Il vero punto di forza del sistema discontinuo è quindi il lotto chiaramente delimitato, documentabile e verificabile. Nella produzione di mangimi, per valutare l'uniformità di miscelazione vengono spesso prelevati diversi campioni singoli dallo scarico, per esempio dieci campioni sequenziali nel tempo. Il CV così determinato rende visibile se la miscela è uniforme lungo l'intero lotto.

Un miscelatore continuo, invece, lavora con un flusso di prodotto continuo. Tutti i componenti vengono dosati in continuo, immessi nel miscelatore e scaricati nuovamente come flusso miscelato in continuo. In condizioni stazionarie, anche un miscelatore continuo può raggiungere un'omogeneità molto buona. Presupposto è che tutti i flussi di dosaggio lavorino in modo stabile e che i flussi di massa dei singoli componenti corrispondano in continuo alla ricetta obiettivo. Particolarmente importanti sono dosatori gravimetrici precisi, un'alimentazione uniforme, densità apparenti stabili, proprietà di scorrimento controllate delle materie prime e un tempo di permanenza calibrato nel miscelatore.

Il processo continuo reagisce tuttavia immediatamente alle fluttuazioni. Formazione di ponti nel silo di stoccaggio, dosatori a coclea pulsanti, densità apparenti diverse, operazioni di rabbocco, umidità variabile o dimensioni delle particelle mutevoli possono modificare la resa di dosaggio momentanea. Questo scostamento non diventa visibile solo dopo la conclusione di un lotto, ma può manifestarsi direttamente nel flusso di prodotto. Per questo la qualità dei sistemi continui deve essere monitorata preferibilmente in relazione al tempo e al flusso di massa. Il campionamento avviene a intervalli di tempo definiti, il più possibile vicino allo scarico del miscelatore. Solo così si può valutare se il processo, dopo l'avvio, funziona in modo stazionario e se la qualità di miscelazione resta stabile lungo l'intera campagna di produzione. La Canadian Food Inspection Agency raccomanda anche per gli impianti di miscelazione continui di prelevare campioni durante l'esercizio a intervalli di tempo uniformi, direttamente allo scarico del miscelatore.

Con ricette complesse di alimenti per animali con molti componenti dosati in piccole quantità, un miscelatore discontinuo è spesso più robusto, perché una quantità totale definita viene lavorata durante un ciclo di miscelazione completo. Con grandi quantità di poche ricette standard, un miscelatore continuo può invece offrire vantaggi economici. Lavora senza interruzioni dovute al lotto e può consentire un throughput molto elevato e costante. La sua qualità dipende tuttavia in misura maggiore dal fatto che dosaggio, alimentazione delle materie prime e parametri di processo restino stabili in modo duraturo. L'affermazione secondo cui un miscelatore discontinuo sarebbe fondamentalmente più omogeneo sarebbe quindi troppo generica. Un miscelatore continuo ben progettato può raggiungere, con un dosaggio stabile, un'omogeneità comparabile. Il miscelatore discontinuo è tuttavia spesso più semplice da convalidare con ricette variegate ed è più facile da garantire nella pratica quotidiana.

La seconda differenza sostanziale riguarda i tempi di cambio prodotto e il trascinamento. In un miscelatore discontinuo il confine della ricetta è univoco. Dopo lo svuotamento completo di un lotto, il miscelatore può essere pulito, risciacquato o caricato direttamente con il lotto successivo. Il tempo di cambio prodotto dipende principalmente da svuotamento residuo, requisiti di pulizia, eventuale materiale di risciacquo necessario e dai tratti di trasporto a valle. Per gli stabilimenti di produzione con molte varietà, dimensioni di lotto da piccole a medie e cambi frequenti, ciò rappresenta un vantaggio notevole. Il lotto è chiaramente assegnato, le materie prime utilizzate e i parametri di processo possono essere documentati e il rilascio può avvenire in base al lotto.

Anche nella miscelazione discontinua può verificarsi trascinamento. Critici sono in particolare i residui nel miscelatore, nello scarico, nei trasportatori a coclea, negli elevatori, nei filtri, nelle condotte di trasporto, nei sili di accumulo e nell'impianto di riempimento. Componenti fini, adesivi, grassi o caricati elettrostaticamente possono rimanere sulle superfici dopo lo svuotamento. Con gli alimenti per animali, i cambi tra ricette con additivi farmaceutici, coccidiostatici, allergeni, diverse specie animali, diverse fonti proteiche o profili nutrizionali fortemente divergenti sono particolarmente sensibili. Un miscelatore visibilmente vuoto non è quindi sufficiente come prova di un cambio di prodotto sicuro. Determinante è la quantità residua effettiva nell'intero impianto e la dimostrazione analitica che i componenti critici non finiscano nel prodotto successivo in concentrazione inammissibile. Le particelle fini aumentano il rischio che i residui rimangano nell'equipaggiamento e influenzino le miscele successive.

Nella miscelazione continua, un cambio di prodotto è di solito più complesso, perché non solo il miscelatore stesso, ma l'intera linea di processo deve essere coinvolta nel cambio. Recipienti di alimentazione, dosatori, organi di trasporto, miscelatore, tratti di trasporto a valle, buffer, setacci, separatori e tecnica di riempimento contengono materiale con un determinato tempo di permanenza. Nel passaggio dalla ricetta A alla ricetta B si forma quindi una zona di transizione in cui le due ricette si sovrappongono. Questo materiale di transizione deve essere identificato, raccolto separatamente, ricircolato, riassegnato o eventualmente scartato. Solo quando l'intero impianto è completamente riempito con la nuova ricetta e i parametri di processo lavorano di nuovo in modo stazionario, il prodotto può essere rilasciato come lotto regolare.

Gli impianti continui sono quindi particolarmente economici quando vengono condotte campagne lunghe con pochi cambi di ricetta. Le perdite di cambio, il tempo necessario per svuotare e riavviare, nonché la quantità di prodotto di transizione si distribuiscono allora su una grande quantità di produzione. Con molte serie brevi e cambi SKU frequenti, questo vantaggio può andare perso. I miscelatori discontinui sono in tali situazioni di solito più flessibili, perché offrono confini di lotto chiari e le fasi di pulizia e risciacquo possono essere integrate meglio in una sequenza legata al lotto.

Indipendentemente dal principio di miscelazione, la costruzione impiantistica per cambio di prodotto e igiene è almeno altrettanto importante quanto il tipo di miscelatore. Camere di miscelazione, scarichi, tratti di trasporto e organi di dosaggio a basso spazio morto, ben accessibili e il più possibile completamente svuotabili riducono le quantità residue e semplificano la pulizia. Anche il sequenziamento della produzione è uno strumento importante. Le ricette non critiche possono essere programmate prima delle ricette sensibili. I prodotti con materie prime simili o ingredienti compatibili possono essere il più possibile raggruppati. Per gli additivi farmaceutici può essere sensata una sequenza di produzione dal grado di inclusione più alto al più basso dello stesso principio attivo, a condizione che ciò sia consentito dal punto di vista regolatorio e della garanzia della qualità. Inoltre un materiale di risciacquo convalidato può essere fatto passare attraverso il miscelatore e i tratti di processo a valle. La sua efficacia deve essere dimostrata analiticamente per il rispettivo componente critico. Il sequenziamento della produzione e le procedure di risciacquo sono considerati, nelle linee guida per i mangimi, misure centrali per limitare il trascinamento di principi attivi.