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Como os testes de materiais podem melhorar as formulações de ração quando as finanças estão apertadas

A pressão por qualidade melhorada está em alta para os fabricantes de ração animal em todo o mundo. Embora os preços de venda estejam altos, as despesas gerais também estão, pois os custos de matéria-prima e energia disparam.

Os lucros estão apertados e a concorrência é intensa, então agora é mais importante do que nunca que os misturadores e compostos de ração se concentrem em otimizar seus produtos e diferenciar sua oferta da de seus concorrentes. Mas como isso é possível sem aumentar ainda mais os custos de produção e processamento?

Simplesmente começar a usar um ingrediente novo e caro não é uma decisão que pode ser tomada rapidamente e pode não ser possível no clima econômico atual. Melhorar as economias de escala é valioso, mas desafiador, pois os concorrentes protegem ferozmente sua própria participação no mercado. A chave está em melhorar os produtos existentes e/ou determinar as melhores maneiras de modificá-los. E agora a tecnologia amplamente usada na indústria alimentícia pode ajudar os fabricantes de ração a fazer exatamente isso. 

Aperfeiçoando a palatabilidade
A ração animal deve ser cuidadosamente formulada para otimizar tanto o conteúdo nutricional quanto a palatabilidade – sabor, cheiro e textura. O uso de ingredientes de alta qualidade é inútil se os animais rejeitarem a ração. Como resultado, os principais fabricantes já investem recursos significativos na determinação da combinação certa de ingredientes e técnicas de processamento para desenvolver seus produtos.

O teste sensorial é um elemento comum desse processo – assim como em alimentos para consumo humano. Complementar isso com análise instrumental objetiva fornece uma visão abrangente da palatabilidade da ração e, portanto, do provável sucesso comercial do produto.

Equipamentos de teste de materiais
Instrumentos multifuncionais – conhecidos como instrumentos de teste de materiais ou analisadores de textura – podem testar ingredientes, produtos semiacabados e acabados e até mesmo embalagens. Eles podem ser equipados com diferentes acessórios de acordo com o produto que estão avaliando e o tipo de teste que está sendo conduzido. Esses acessórios, cada um projetado para uma aplicação específica, podem ser fixados na base do instrumento e/ou braço horizontal.

Analisador de textura TA.HD com célula de cisalhamento Kramer acoplada
1: Analisador de textura TA.HDplus

As amostras são colocadas na base do analisador ou no suporte inferior, ou mantidas entre os dois suportes. Em um teste simples típico, o braço do instrumento, que contém a célula de carga, move-se para baixo para penetrar ou comprimir o produto e retorna à sua posição inicial de acordo com o procedimento especificado antecipadamente pelo usuário. Configurações sugeridas, métodos de teste e exemplos típicos são geralmente fornecidos para fins de referência e treinamento.

Durante o teste, os dados que caracterizam o produto são coletados como valores de tempo, distância e força, a uma taxa de até 500 pontos por segundo. Esses valores são normalmente plotados em um gráfico Força/Distância ou Força/Tempo e então analisados. Os resultados do teste podem ser visualizados em formato de planilha, gráfico ou relatório. Os coeficientes de variação (CV) são responsáveis ​​pelas variações entre amostras individuais. CVs baixos demonstram confiabilidade e precisão dos resultados.

Durabilidade e fragilidade do pellet
Como um grande número de rações para animais é produzido em forma de pellet, durabilidade e fragilidade são talvez as características mais importantes do produto que os fabricantes podem medir. O teste de durabilidade (ou dureza) dos pellets pode ser realizado usando uma sonda cilíndrica simples ou uma placa de compressão como a mostrada na imagem 2.

Teste de compressão em pellets de ração
2: Teste de compressão em pellets de ração

 

Teste de compressão em massa usando chamada de Ottawa
3: Célula de Ottawa

Durante este teste, o instrumento mede a força exercida para comprimir o pellet: a força máxima é interpretada como durabilidade. Se os pellets se fraturarem sob esta força, a área sob a curva (veja o exemplo no gráfico 1), conhecida como “trabalho de compressão”, é frequentemente um parâmetro mais significativo. Ambas as medições indicam a facilidade com que o animal será capaz de mastigar os pellets.

Resultados mais realistas, no entanto, podem ser obtidos realizando um teste de compressão em massa em uma célula de Ottawa (veja a imagem 3), que tem um efeito de média. Ambos os testes também fornecerão uma indicação da fragilidade do pellet – que é definida como o número de picos criados durante o processo de compressão. Cada pico denota um evento de fratura e, portanto, quantifica a fragilidade.

Alimentos macios

Teste de corte em salsicha
4: Teste de corte da lâmina da faca

O teste de durabilidade é um indicador valioso de qualidade para pellets e outros alimentos duros, mas alimentos macios são mais adequados para testes de corte (veja a imagem 4) e perfuração. Ambos são comumente usados ​​na indústria alimentícia e são igualmente valiosos em ração. Pedaços ou itens individuais podem ser fatiados com uma lâmina Warner-Bratzler , ou mandíbulas de mordida Volodkevich podem ser usadas para imitar a verdadeira ação de mordida. Alternativamente, para resultados mais realistas, uma célula de cisalhamento Kramer testa produtos multipartículas a granel (como visto na imagem TA.HD 1 acima). Aqui, a força necessária para cortar ou cisalhar a amostra reflete a facilidade com que o produto pode ser mastigado. Testes de perfuração, usando uma pequena sonda cilíndrica, geralmente em torno de 3 mm de diâmetro, fornecerão uma indicação da maciez da amostra.

Testando pós e grãos
Como muitas outras áreas da indústria, muitos produtos no setor de ração são pós ou grãos, ou são feitos de ingredientes em pó ou granulares. Como essas partículas são relativamente pequenas, elas geralmente não apresentam problemas durante a mastigação ou digestão. Em vez disso, como apresentam propriedades semelhantes às dos sólidos e líquidos, muitas vezes se comportam de maneira imprevisível e irregular durante o armazenamento e o manuseio.

Analisador de fluxo de pó instalado no TA.XT plus
5: Analisador de fluxo de pó

Isso pode resultar em não uniformidade (segregação) na mistura, subdosagem ou superdosagem, enchimento impreciso e obstruções e paradas inconvenientes — e potencialmente caras. Os testes de materiais permitem que os fabricantes e processadores de ração meçam e possivelmente prevejam o fluxo de pó/grânulos e evitem esses problemas comuns.

Os fazendeiros e produtores estão cientes de que alguns dos problemas de manuseio mais comuns surgem ao transportar o produto de silos ou silos de armazenamento para a produção ou para cochos de alimentação. Muitas vezes, o produto ficará imóvel por horas, dias ou até semanas antes de precisar ser movido. Ao longo desse tempo, a maioria dos pós e grânulos compactará sob seu próprio peso, tornando-os muito menos fluidos. Por outro lado, os pós usados ​​imediatamente após o transporte terão sido aerados e fluirão mais facilmente.

Uma variedade de testes está disponível para pós e grânulos. Usando o Analisador de Textura TA.XT plus  da Stable Micro Systems em conjunto com um Analisador de Fluxo de Pó (veja a imagem 5), uma lâmina ou rotor é passado através do produto situado em um recipiente transparente.

A lâmina se move verticalmente e rotacionalmente, de acordo com as configurações definidas pelo usuário, para conduzir um teste específico. Aerar ou levantar a amostra, por exemplo, pode medir a coesão (ou “pegajosidade”) das partículas. A compactação fornece um teste simples de controle de qualidade para variações entre lotes. As amostras sendo compactadas resistirão ao fluxo e ao movimento, então esses testes darão uma indicação da probabilidade de aglomeração.

Instrumentos como este podem interpretar e exibir essas informações em tempo real, bem como executar cálculos compostos ou estatísticos. Testes em diferentes amostras e testes conduzidos em diferentes condições podem ser comparados de forma rápida e simples para permitir classificação e classificação. Como resultado, os testes de pó e grânulos permitem que os fabricantes de ração otimizem a compra de matérias-primas, melhorem a eficiência do processamento, minimizem o desperdício e melhorem a qualidade do produto – antes e depois do armazenamento, embalagem e transporte.

Teste de embalagem

Assim como as propriedades texturais da própria ração são cruciais, o desempenho da embalagem usada também o é. Os filmes de saco são fortes e projetados para conteúdos pesados ​​e manuseio vigoroso, mas as vedações de um saco são frequentemente seu ponto mais fraco. Falhas nas vedações resultam em desperdício de produto e/ou custos indesejados de limpeza e reembalagem.

Teste de perfuração em equipamento de suporte de filme
6: Equipamento de suporte de filme

Instrumentação de teste de materiais também pode ser usada para verificar a resistência das vedações. Usando Tensile Grips ajustáveis ​​(como visto no vídeo), ou Self-tightening Roller Grips , que evitam o deslizamento potencial do filme na face da preensão, os fabricantes podem medir a força necessária para abrir uma vedação. Uma força menor indica uma vedação relativamente fraca, caso em que eles podem escolher alterar as configurações do equipamento, selecionar um saco diferente ou utilizar uma tecnologia de vedação diferente.

A resistência do próprio material de embalagem também pode ser avaliada usando um Film Support Rig (imagem 6), que mede características como resistência à ruptura, resiliência e propriedades de relaxamento. Esses testes podem ser conduzidos pelo fabricante da embalagem ou seus clientes. Resumo No mercado competitivo de hoje, os fabricantes de ração precisam ter certeza de que seus produtos atendem a todos os requisitos dos clientes. O sucesso depende de muito mais do que conteúdo nutricional – a ração deve ser processada e manuseada bem tanto em suas próprias instalações quanto na fazenda. Ela deve ser capaz de suportar os rigores do transporte e armazenamento, mas ainda ser palatável no momento em que for consumida.  Testes de testes de materiais, baseados em análises rotineiramente realizadas na indústria alimentícia, podem ajudar os fabricantes a ficarem à frente dos concorrentes e a expandir seus negócios. Esses testes garantem que tanto a ração quanto sua embalagem cheguem ao fazendeiro em condições ideais e que os animais consumam os nutrientes de que precisam – e os apreciem. A Stable Micro Systems também fornece uma série de outros acessórios de análise de textura adequados para avaliar as propriedades físicas de alimentos para animais de estimação e rações para animais .