BR112020018953B1

BR112020018953B1 - Produto extrudado de alimentação animal e método de fabricação de um produto de alimentação animal

Info

Publication number: BR112020018953B1
Application number: BR112020018953-7A
Authority: BR
Inventors: LaVon Wenger; Allan C. Spellmeier; Philip B. Wiltz
Original assignee: Wenger Manufacturing, LLC
Priority date: 2018-03-20
Filing date: 2018-06-29
Publication date: 2023-11-28
Also published as: KR20200125708A; AR112631A1; AU2018414526A1; WO2019182630A1; EP3745877A4; BR112020018953A8; EP3745877A1; MX2020009500A; BR112020018953A2

Abstract

Trata-se de alimentos para animais de estimação extrudados com alto teor de carne e métodos de preparação dos mesmos, que fazem uso de teores de carne relativamente altos, que incluem quantidades de carne previamente desidratada. Em uma modalidade, o teor total de carne dos alimentos consiste essencialmente em carne de frango ou outras fontes de carne emulsionada e desidratada comumente usadas na indústria de alimentos para animais de estimação. Nos métodos, as misturas contendo amido, gordura e carne, esta última incluindo carne desidratada, são passadas por uma extrusora seguida de secagem em etapas. A extrusora pode ser de concepção de parafuso duplo com parafusos de núcleo oco, permitindo a introdução de vapor ou outro meio de troca de calor nos parafusos.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] Este pedido PCT reivindica o benefício do Pedido Provisório SN 62/645.301, depositado em 20 de março de 2018, que é incorporado no presente documento por referência em sua totalidade.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO

[0002] A presente invenção está amplamente relacionada com alimentos para animais extrudados com alto teor de carne, tais como produtos de alimentos para animais de estimação, com teores de carne significativamente mais elevados do que muitos alimentos da técnica anterior. Mais particularmente, a invenção se refere a tais alimentos, bem como aos métodos de preparação dos alimentos, que preferencialmente envolvem, primeiramente, a desidratação de emulsões de carne convencionais para se produzir bolos de carne desidratados com baixo teor de umidade, seguida pela extrusão de misturas de alimentos contendo os bolos de carne usando-se uma extrusora de núcleo oco de parafuso duplo, permitindo a introdução de meio de troca de calor no interior dos parafusos. Desta forma, o teor de umidade das misturas de extrusão é mantido em um nível que permite extrusão satisfatória, com entradas suficientes de energia mecânica específica e energia térmica específica para criar produtos extrudados aceitáveis.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA ANTERIOR

[0003] Fabricantes de alimentos para animais de estimação de alta qualidade (especialmente alimentos para cães) desejam incorporar o máximo possível de carne em seus produtos extrudados. Os donos de animais de estimação cada vez mais preferem alimentos com alto teor de carne natural, e esses produtos têm um preço mais elevado no mercado. Esses alimentos extrudados também incluem tipicamente fontes de amido, ingredientes secundários, como vitaminas e minerais, e uma fonte de fibra. Infelizmente, a fonte de carne usada, geralmente frango separado mecanicamente ou MSC, é uma fonte de alta umidade (cerca de 70% de umidade); isso, por sua vez, significa que apenas quantidades relativamente pequenas de MSC podem ser usadas diretamente, porque, a fim de se extrudar alimentos para animais de estimação com sucesso, o teor de umidade total da mistura de extrusão geralmente não pode exceder cerca de 48%, de preferência não mais do que cerca de 43%. Acima desses níveis de umidade, é difícil ou impossível produzir alimentos extrudados de qualidade aceitável. Portanto, os alimentos extrudados de animais de estimação com suplemento de carne atuais têm um teor máximo de carne de cerca de 40% em peso, com base no peso total dos produtos alimentares considerados como 100% em peso.

[0004] As referências da técnica anterior que tratam de alimentos para animais de estimação com suplemento de carne incluem as Patentes US n° 4.040.768, 6.238.726 e 6.609.819; Publicações de Patente US n° 2012/0237642, 2016/0219904 e 2017/0013848; Patentes estrangeiras n° CN105559118A, CN106418615A, CN205528350U e CN206724651U; e a apresentação em PowerPoint da Wenger Manufacturing intitulada "Pet Food Extrusion".

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0005] A presente invenção supera os problemas descritos acima e fornece produtos de alimentação animal extrudados compreendendo quantidades individuais de amido, gordura e carne, com o teor total de carne dos produtos incluindo quantidades de carne desidratada com um teor de umidade de cerca de 45 a 60% por peso, com base no peso total da carne desidratada, considerado como 100% em peso. Em geral, o teor total de carne dos produtos é maior do que cerca de 40% em peso, e mais preferencialmente de cerca de 40 a 60% em peso, com base nos pesos totais dos produtos extrudados, considerados como 100% em peso. Por sua vez, o teor total de carne dos produtos deve ter uma quantidade de carne desidratada superior a 50% em peso, mais preferencialmente de cerca de 50 a 100% em peso, com base nos pesos totais do teor de carne, considerado como 100% em peso. Mais preferencialmente, o teor de carne dos produtos consiste essencialmente em carne desidratada.

[0006] Nos casos em que o teor total de carne dos alimentos inclui emulsões de carne não processada ou pastas de carne, estas devem estar presentes em um nível de cerca de 1 a 50% em peso, com base no peso total do teor de carne, considerado como 100% por peso. As frações de emulsão de carne não processada em tais casos são preferencialmente carnes de aves emulsionadas, mas podem ser qualquer fonte de carne comumente usada na indústria.

[0007] A invenção também fornece métodos para se produzir um produto de alimentação animal que compreende as etapas de passar uma mistura contendo quantidades individuais de amido, gordura e carne para dentro e através de uma extrusora, e processar a mistura por extrusão através de uma matriz de orifício restrito para se criar um extrudado; os teores de carne dos produtos finais são os discutidos acima.

[0008] As frações de carne desidratada dos produtos extrudados são preferencialmente preparadas passando-se uma emulsão de carne através de um par de parafusos contrarrotativos cônicos com fusos helicoidais entrelaçados. Essa carne desidratada é, então, usada diretamente com os outros componentes da receita e fornecida a uma extrusora de parafuso duplo. A última inclui um par de parafusos de núcleo oco entrelaçados de fusos helicoidais, e o método inclui a etapa de direcionar um meio de aquecimento para o interior dos parafusos de núcleo oco. O método de extrusão é normalmente realizado sem injeção de umidade nos limites da extrusora.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0009] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um conjunto de desidratação de carne de acordo com a invenção;

[00010] A Figura 2 é outra vista em perspectiva do conjunto de desidratação de carne, de um ângulo de visão diferente;

[00011] A Figura 3 é uma vista em alçado lateral do conjunto de desidratação de carne;

[00012] A Figura 4 é uma vista plana do conjunto de desidratação de carne;

[00013] A Figura 5 é uma vista superior do conjunto de desidratação de carne, com o alojamento do parafuso removido para ilustrar a configuração dos parafusos de desidratação duplos;

[00014] A Figura 6 é uma vista explodida em perspectiva do conjunto de desidratação de carne, ilustrando conjuntos de alojamento alternativos e a estrutura de suporte de parafuso mais extrema na sua posição aberta;

[00015] A Figura 7 é uma vista em corte que ilustra as extremidades dianteiras dos parafusos entrelaçados do conjunto de desidratação de carne, ilustrando as folgas de aperto entre os fusos dos parafusos;

[00016] A Figura 8 é uma vista superior ampliada que ilustra uma das juntas em U/colares de ajuste que formam uma parte do conjunto de desidratação de carne;

[00017] A Figura 9 é uma vista em perspectiva de uma das juntas em U/colares de ajuste que formam uma parte do conjunto de desidratação de carne;

[00018] A Figura 10 é uma vista explodida de uma das juntas em U/colares de ajuste que formam uma parte do conjunto de desidratação de carne;

[00019] A Figura 11 é uma vista fragmentada que ilustra as fendas de expressão de água no alojamento do conjunto de desidratação de carne;

[00020] A Figura 12 é uma vista ampliada semelhante à da Figura 6, mas ilustrando em detalhe o suporte do parafuso da estrutura oscilante do conjunto de desidratação de carne;

[00021] A Figura 13 é uma vista explodida de um alojamento modificado empregado em outra modalidade da invenção e equipado com um aquecedor de vapor de primeira seção; e

[00022] A Figura 14 é uma vista em perspectiva fragmentada da terceira seção do alojamento da modalidade da Figura 13, ilustrando o padrão de fendas de drenagem apenas nos 180° inferiores da seção do alojamento.

[00023] A Figura 15 é uma vista em perspectiva de um dispositivo de processamento de parafuso duplo de acordo com a invenção;

[00024] A Figura 16 é uma vista fragmentária do conjunto de parafuso duplo que forma uma parte do dispositivo da Figura 15;

[00025] A Figura 17 é uma vista fragmentária com partes separadas da extremidade dianteira de saída do dispositivo da Figura 15, representando as seções de fuso reverso dos parafusos duplos;

[00026] A Figura 18 é um corte vertical parcial feito ao longo da linha 18-18 da Figura 19, ilustrando a construção interna do dispositivo de processamento;

[00027] A Figura 19 é uma vista em corte vertical obtida ao longo da linha 19-19 da Figura 18;

[00028] A Figura 20 é uma vista fragmentária com partes separadas da extremidade dianteira de outro dispositivo de processamento de parafuso duplo de acordo com a invenção, representando as seções de fuso reverso dos parafusos duplos;

[00029] A Figura 21 é uma vista fragmentária do conjunto de parafuso duplo que forma uma parte do dispositivo da Figura 20;

[00030] A Figura 22 é uma vista em corte do dispositivo da Figura 20, ilustrando a configuração completa do seu conjunto de parafuso duplo;

[00031] A Figura 23 é uma vista em corte vertical obtida ao longo da linha 23-23 da Figura 22;

[00032] A Figura 24 é uma vista em corte parcial ilustrando a construção do eixo oco/hélice oca dos parafusos duplos do dispositivo da Figura 15;

[00033] A Figura 25 é uma vista fragmentária, emperspectiva, explodida que ilustra a conexão de acionamento e o difusor de vapor formando uma parte do conjunto de parafuso duplo da modalidade da Figura 20;

[00034] A Figura 26 é uma vista em perspectiva de outra modalidade de parafuso de núcleo oco de acordo com a invenção;

[00035] A Figura 27 é uma vista elevada fragmentária do parafuso da Figura 26;

[00036] A Figura 28 é uma vista fragmentária em corte vertical do parafuso da Figura 26, ilustrando a sua construção interna;

[00037] A Figura 29 é uma vista em corte transversal fragmentária ampliada do parafuso da Figura 26;

[00038] A Figura 30 é outra vista em corte transversal fragmentária ampliada do parafuso da Figura 26; A Figura 31 é uma vista em corte vertical obtida ao longo da linha 31-31 da Figura 28; A Figura 32 é uma vista em corte vertical obtida ao longo da linha 32-32 da Figura 28; e

[00039] A Figura 31 é uma vista em corte vertical obtida ao longo da linha 31-31 da Figura 28;

[00040] A Figura 32 é uma vista em corte vertical obtida ao longo da linha 32-32 da Figura 28; e

[00041] A Figura 33 é uma vista esquemática que ilustra um sistema de processamento de acordo com a invenção para a produção de alimentos para animais de estimação com alto teor de carne.

[00042] Embora os desenhos não forneçam necessariamente dimensões ou tolerâncias exatas para os componentes ou estruturas ilustradas, as Figuras 1 a 32 estão em escala quanto às relações entre os componentes das estruturas aqui ilustradas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERIDA O CONJUNTO DE DESIDRATAÇÃO DE CARNE

[00043] Primeiro em relação às Figuras 1 a 4, um conjunto de desidratação de carne 10 é representado, o que geralmente inclui uma estrutura de suporte inferior alongada 12, uma unidade de desidratação de parafuso duplo 14, um conjunto de acionamento 16 operacionalmente acoplado à unidade 14, um suporte de parafuso oscilante mais extremo 18 e uma calha de coleta de água 20. Conforme ilustrado, a estrutura 12 suporta todos os componentes anteriores de uma maneira em linha, da direita para a esquerda, como visto nas Figuras 1, 3 e 4.

[00044] Em mais detalhes, a estrutura de suporte 12 tem membros laterais alongados, espaçados lateralmente um do outro 22, 24, com estrutura de conexão intermediária 26 e paredes abrangentes 27 que se estendem entre e interconectam os membros laterais. O conjunto de acionamento 16 inclui um motor de acionamento elétrico 28 com um eixo de saída 30 que leva à caixa de câmbio 32. A caixa de câmbio 32 tem um par de conjuntos de eixo de saída 34, 36, em que cada um inclui um primeiro colar de ajuste 38, uma primeira junta em U interconectada 40, um eixo curto de saída 42 da primeira junta em U 40 para uma segunda junta em U 44, e um segundo colar ajustável 46.

[00045] A unidade de desidratação 14 inclui um par de parafusos uniformemente cônicos, não paralelos, entrelaçados, com fusos helicoidais 52 e 54, em que cada um tem uma região central de fuso 55, seção de acionamento estendendo-se para trás 56 que se estende para dentro e apoiada dentro do alojamento de mancal 50 e eixos de ponta que se estendem para a frente 58. Conforme ilustrado, a seção de acionamento 56 se estende através do alojamento de mancal 50 e é fixada ao colar ajustável 46. Na modalidade ilustrada, as linhas centrais dos parafusos 52, 54 têm um ângulo incluído de 2° entre elas; mais amplamente, este ângulo seria de cerca de 1 a 7°, mais preferencialmente de cerca de 1 a 5°. Ângulos incluídos maiores de 10° ou mais tenderiam a degradar o desempenho do conjunto 10, criando condições de pressão de aperto indevidamente altas nas regiões de aperto entre os parafusos. As regiões 55 dos parafusos 52, 54 são de projeto de fuso único, com um comprimento de passo que diminui uniformemente de trás para frente, e uma profundidade de fuso que varia uniformemente de trás para frente. O parafuso 52 é um parafuso de avanço esquerdo, avanço variável (de 10 cm (3,937 pol.) na extremidade traseira a 6,40 cm (2,520 pol.) na extremidade dianteira) e profundidade variável, enquanto o parafuso 54 é um parafuso de avanço direito, passo variável, profundidade variável com as mesmas dimensões de avanço. Pontos de pressão ou folgas de aperto 59 são fornecidas entre os fusos entrelaçados ao longo do comprimento dos parafusos, que são ajustáveis em comprimento. É importante ressaltar que os parafusos são projetados e acionados para girar em sentido contrário, ou seja, eles giram em direções opostas do relógio.

[00046] As folgas de aperto 59 entre os fusos entrelaçados dos parafusos 52, 54 (ver Figura 7) podem ser variadas usando-se a estrutura de ajuste descrita abaixo entre 0 e 0,41 cm (0 e 0,161 polegadas) nas extremidades de grande diâmetro dos parafusos, e de 0 a 0,22 cm (0 a 0,086 polegadas) nas extremidades de pequeno diâmetro dos parafusos. Em projetos alternativos, vários parafusos de hélice podem ser usados no lugar dos parafusos 52, 54, ou os parafusos podem ser de avanço ou passo constante.

[00047] A unidade geral 14 também inclui um conjunto de alojamento perfurado de extremidade aberta 60, que recebe os parafusos 52, 54, com a seção de acionamento 56 se estendendo para trás a partir do alojamento, e os eixos de ponta 58 se estendendo para a frente a partir do mesmo. Como melhor visto na Figura 6, o conjunto de alojamento 60 é composto por três seções cônicas interconectadas de ponta a ponta 62, 64, 66, em que cada uma tem um furo interno 68, 70, 72 de configuração aproximadamente em "figura 8" de forma a envolver de perto os parafusos intercalados 52, 54, ou seja, o alojamento apresenta duas câmaras comunicantes alongadas, lado a lado, cada uma envolvendo e recebendo um parafuso correspondente 52 ou 54. A seção de alojamento mais traseira 62 é equipada com uma entrada de carne tubular 74. As seções 62 a 66 têm uma série de fendas de drenagem de água alongadas 76 formadas nas mesmas. Nesta modalidade, as fendas 76 na seção 62 têm 1 mm de largura e 9 mm de comprimento; as fendas 76 nas seções a jusante 64 e 66 são menores, com as fendas da seção 64 maiores do que aquelas da seção 66. Além disso, nas modalidades das Figuras 1 a 12, as fendas 76 são fornecidas ao redor da totalidade do alojamento 60 e ao longo de todo o seu comprimento. Conforme melhor visto nas Figuras 1 e 3, uma série de montagens verticais 78 são fixadas aos membros laterais 22, 24 e se estendem para cima para conexão com as seções de alojamento, suspendendo, assim, o alojamento 60 acima da estrutura de suporte 12. O projeto de alojamento aberto garante que a operação de desidratação de carne do conjunto 10 ocorra em pressões substancialmente atmosféricas, em contraste com extrusoras típicas, que normalmente operam em pressões superatmosféricas.

[00048] Conforme representado na Figura 6, pode ser feito uso de um conjunto de alojamento alternativo 60a, que é idêntico ao conjunto 60, exceto que os furos 68a, 70a e 72a têm seções intermediárias essencialmente planas e extremidades arredondadas. Consequentemente, as paredes das seções de alojamento 62a, 64a e 66a não estão de acordo com a configuração dos parafusos 52, 54 nas regiões entrelaçadas dos mesmos.

[00049] O suporte de parafuso oscilante 18 é montado na extremidade dianteira da estrutura de suporte 12 por meio de um conjunto de pivô 80, permitindo que o suporte 18 seja movido seletivamente de uma posição fechada, ilustrada nas Figuras 1 a 5, para uma posição aberta, ilustrada na Figura 6. Uma estrutura de travamento apropriada (ver Figuras 6 e 12) é fornecida para manter o suporte 18 em sua posição fechada, com uma manivela de anexação/liberação 82. Quando for desejado abrir o suporte, a manivela 82 é acionada e o suporte é girado para fora para a posição da Figura 6. O suporte 18 é dotado de um acessório 84, que tem um par de suportes de mancal lado a lado 86, que recebem os eixos de ponta que se projetam para frente 58 do parafuso 52, 54; assim, os parafusos são suportados em ambas as suas extremidades durante a operação do conjunto 10.

[00050] A calha de coleta de água 20 posicionada sob o alojamento 60 é geralmente de configuração em forma de U, e é projetada para receber água expressa através das fendas do alojamento 76. Uma estrutura de retirada de água adequada (não mostrada) é fornecida para drenar a calha 20 durante a operação do conjunto 10.

[00051] Conforme indicado anteriormente, as folgas de aperto entre os parafusos 52, 54 podem ser variadas. Para se fazer isso, é feito uso de um ou mais dos colares de ajuste 38. Com referência às Figuras 8 a 10, o colar de ajuste/junta em U 46/44 é ilustrada. Especificamente, a extremidade mais traseira da seção de acionamento 56 do parafuso 54 é fixada ao colar 46. O colar 46 tem um primeiro segmento expandido radialmente 88 com um par de alças opostas 90. O colar 46 também tem um segundo segmento 92 com um par de recessos de recepção de alça 94 opostos. O segmento 92 é fixado à junta em U 44 por meio de parafusos 96. Os recessos 94 são definidos por um par de projeções 98, cada uma carregando um parafuso de ajuste 100; os parafusos 100 engatam nas alças 90, como mostrado. Quando for desejado alterar a posição relativa do parafuso 54 em relação ao parafuso 52 e, assim, alterar as folgas de aperto entre os mesmos, é apenas necessário girar um dos parafusos de ajuste 100, o que realizar uma ligeira rotação do colar 46 e, assim, da totalidade do parafuso 54. É claro que tais ajustes só podem ser feitos quando o conjunto 10 não está em operação.

[00052] A Figura 13 ilustra uma modalidade modificada na forma de um conjunto de desidratação de carne 102. Nesta modalidade, um alojamento de conjunto de parafuso 104 é fornecido, composto de primeira, segunda e terceira seções de alojamento interconectadas de ponta a ponta 106, 108 e 110. A seção de alojamento inicial 106 é equipada com uma camisa de aquecimento a vapor circundante 112, que serve para aquecer a carne emulsionada introduzida através da entrada 114. Além disso, nesta modalidade, a seção de alojamento intermediária 108 é equipada com fendas de drenagem de água 76, que cobrem toda a área de superfície da seção 108. A seção final 110 tem fendas 76 apenas na metade inferior da mesma, como melhor visto na Figura 14.

[00053] É desejável que a carne a ser processada no conjunto 10 seja primeiro mecanicamente condicionada em uma forma emulsionada, que pode ser opcionalmente pré-aquecida a uma temperatura de cerca de 40 a 80 °C, antes da entrega à entrada 74. A carne, então, passa ao longo do comprimento do alojamento 60 durante a rotação contrária dos parafusos 52, 54, estes últimos acionados por meio do conjunto de acionamento 16. À medida que a carne atravessa o comprimento do alojamento a pressões substancialmente atmosféricas, os parafusos entrelaçados servem para pressionar ou espremer as partículas de carne dentro da carne emulsionada, para, assim, expelir água através das fendas do alojamento 76 para coleta dentro e retirada da calha 20. A carne totalmente desidratada, então, passa através da extremidade dianteira aberta do alojamento 60, onde é coletada por um transportador adequado ou outro aparelho (não mostrado), separadamente da água expressa. Na prática normal, os parafusos 52, 54 são contrarrotacionados a uma velocidade de cerca de 30 a 200 rpm, mais preferencialmente 50 a 150 rpm, o que difere das extrusoras de parafuso duplo típicas equipadas com parafusos corrotativos de alta velocidade de rotação.

EXTRUSORA DE PARAFUSO DE NÚCLEO OCO

[00054] Voltando-se agora para os desenhos, e particularmente as Figuras 15 a 19, um dispositivo de processamento 220 é ilustrado. Em termos gerais, o dispositivo 220 inclui um cilindro tubular alongado 222 que tem uma entrada de material 224 e uma saída de material processado 226 oposta, com um conjunto de parafuso duplo 228 dentro do cilindro 222.

[00055] Conforme ilustrado, o cilindro é feito de uma pluralidade de seções de cilindro interconectadas de ponta a ponta 230, 232, 234 e 236. Um conjunto de revestimento interno 238 está localizado dentro e se estende ao longo do comprimento das seções 230 a 236, e apresenta um par de passagens arqueadas comunicantes alongadas justapostas 240, 242, que recebem o conjunto de parafuso duplo 228. A luva apresenta ainda a abertura mais posterior 244, como melhor se vê na Figura 18. Uma parede frontal com aberturas 246 está localizada na extremidade oposta do cilindro e é fixada ao mesmo. Além disso, um alojamento de mancal projetado para frente 248 é fixado à face externa da parede frontal 246, e tem um par de mancais tubulares lado a lado no mesmo.

[00056] O conjunto de parafuso duplo 228 inclui primeiro e segundo parafusos de fuso duplo entrelaçados idênticos complementares 250 e 252, que são projetados para cogirar direcionalmente durante a operação do dispositivo 220. Com referência às Figuras 16 e 18, será visto que os parafusos 250, 252 têm, cada um, um eixo alongado 254 com fuso helicoidal que se estende para fora 256 ao longo do comprimento do eixo 254, que tem um comprimento de passo de 1, com base no diâmetro do parafuso. Um furo central alongado 258 se estende substancialmente ao longo do comprimento do eixo 254, criando assim um núcleo oco 260 no mesmo. Como melhor visto na Figura 17, o fuso 256 é dividido em duas seções, ou seja, uma primeira seção 262 operável para transportar material da entrada 224 em direção e através da saída de material processado 226 e uma segunda seção 264 operável para retardar o fluxo de material após a mesma. Para este fim, as seções de fuso 262, 264 são de mão reversa, respectivamente. As extremidades mais traseiras dos parafusos 250, 252 são fornecidas com uma estrutura de acionamento e mancal 266, 268, com extremidades mais traseiras de conector estriadas 270, 272; as extremidades 270, 272 são projetadas para coincidir com a estrutura de acionamento adequada (não mostrada) para girar os parafusos axialmente. As extremidades dianteiras dos parafusos são equipadas com extensões alongadas 274, 276, que são recebidas dentro dos mancais tubulares do alojamento 248 (Figura 17).

[00057] Os parafusos 250, 252 são equipados com estrutura 278 para fornecer meio de troca de calor aos seus núcleos internos. Especificamente, tubos de distribuição de vapor estacionários alongados 280 e 282 se estendem de um ponto fora do alojamento 222 adjacentes à parede frontal 246 e para dentro dos furos 258. Os tubos 280, 282 se estendem através dos acessórios tubulares mais extremos 284, 286, localizados nas extremidades dianteiras das extensões 274, 276. As extremidades mais externas dos tubos 280, 282 se conectam com uniões rotativas idênticas 288, 290. Cada uma dessas uniões inclui um bloco 292 que tem uma abertura de entrada de meio 294, uma saída de remoção de líquido 296 e uma luva rotativa 298 disposta em torno do tubo correspondente 280 ou 282. Para este fim, as luvas 298 são fixadas aos acessórios tubulares correspondentes 284, 286.

[00058] Os parafusos 250, 252 são preferencialmente fabricados em metal usando-se técnicas normais de usinagem e normalmente são cementados.

[00059] Em operação, o material a ser processado (que pode ser pré-condicionado, como explicado a seguir) é entregue à entrada 224 durante a corrotação dos parafusos 250, 252, que serve para avançar o material durante o processamento do mesmo para entregar o material processado à saída 226. Durante esta operação, o meio de troca de calor (normalmente vapor) é direcionado de um conduíte de distribuição (não mostrado) acoplado às entradas de meio 294 e para dentro dos tubos 280, 282 para os núcleos abertos 260 dos parafusos, a fim de fornecer a energia térmica necessária para processamento do material. A entrada de energia adicional é fornecida por meio de condições de pressão e cisalhamento desenvolvidas dentro do cilindro 222. Durante o processamento, o condensado de vapor passa dos núcleos 260 e através das luvas 298, saindo do sistema por meio das saídas de remoção 296. A fim de se evitar vazamento de material além da parede 246 e dos acessórios 284, 286, a seção de fuso reverso 264 entra em jogo criando uma força de retardamento contra o fluxo de material criado pelo fuso do lado oposto da seção 262. O produto que emerge da saída 226 pode, então, ser passado através de uma matriz de extrusão de orifício restrito e cortado, a fim de formar o produto final, embora na prática, o tubo de distribuição alongado seja normalmente preso à saída 226 e um conjunto de faca e matriz final esteja localizado na extremidade oposta do tubo.

[00060] As Figuras 20 a 25 ilustram outra modalidade da invenção, na forma de um dispositivo de processamento 300. O dispositivo 300 é, em muitos aspectos, semelhante ao dispositivo 220, tendo um cilindro tubular 302 com um conjunto de parafuso duplo 304 no mesmo, e tendo uma entrada 224 e uma saída 226, como no caso da primeira modalidade. Novamente, o cilindro 302 é composto de seções tubulares interconectadas de cilindro 306 a 312 com um conjunto de revestimento interno 314 definindo passagens lado a lado 316, 318. A extremidade dianteira do cilindro 302 é equipada com uma parede frontal 320, que suporta um alojamento de mancal projetado para frente 322.

[00061] O conjunto de parafuso 304 tem um par de parafusos helicoidais idênticos, entrelaçados, de único fuso 324, 326, que são recebidos dentro das passagens 316, 318. Cada um dos parafusos tem um eixo central alongado 328, 330, bem como um fuso helicoidal que se estende para fora 332, 334 ao longo do seu comprimento. Como no caso da primeira modalidade, os parafusos 324, 326 têm estruturas de acionamento e mancal mais traseiras 336, 338, equipadas com extremidades de conexão de acionamento estriadas 340, 342. As extremidades dianteiras dos parafusos têm extensões de mancal 344, 346, que são recebidas dentro dos mancais do alojamento 322.

[00062] As principais diferenças entre a primeira e a segunda modalidades são a configuração dos parafusos helicoidais 324 e 326. Especificamente, cada um desses parafusos inclui uma seção central primária 348 operável para mover produtos ao longo do comprimento do cilindro 302 em direção e através da saída 226, uma seção de entrada 350 operável para entregar o material de entrada à seção 348 e uma seção de retardo de fluxo de material frontal 352. A seção de entrada 350 é, vantajosamente, uma peça usinada com um eixo central 354 com um furo estriado internamente 356 e fuso que se estende para fora 332, 334. Como melhor visto na Figura 24, o furo 356 é projetado para receber a extremidade dianteira da estrutura de acionamento e mancal correspondente 336, 338. As seções de parafuso 348 e 350 têm um comprimento de passo de 1, com base no diâmetro do parafuso e denotado por D1 da Figura 24. A seção dianteira 352 de cada parafuso é, da mesma forma, uma peça usinada e tem um eixo central perfurado 360 com fuso helicoidal que se estende para fora 362. Notavelmente, o passo do fuso 362 é o oposto ao passo do fuso 358 da seção de parafuso 348, e tem um comprimento de passo de 0,3, com base no diâmetro do parafuso, denotado por D2 da Figura 24. De preferência, o comprimento do passo D1 deve ser de cerca de 0,4 a 1,2, mais preferencialmente 0,5 a 1,0, enquanto o comprimento do passo D2 deve ser de cerca de 0,2 a 1,1, mais preferencialmente 0,3 a 1.

[00063] A seção central 348 é preferencialmente formada por fundição (por exemplo, fundição em areia ou investimento) com uma pluralidade de seções que são soldadas a topo juntas para formar a totalidade da seção central. Como melhor visto na Figura 24, a seção central 348 tem um eixo central 366 que é oco ao longo do seu comprimento para definir um núcleo central 367, bem como fuso que se estende para fora 368, que é igualmente oco para definir um núcleo helicoidal 369. A respeito disso, o fuso 368 é definido por paredes laterais espaçadas opostas estendendo-se para fora 370 e 372, com uma parede externa achatada 374. Como tal, será observado que há uma transição helicoidal 376 entre as extremidades mais internas das paredes laterais 370, 372, o que fornece comunicação aberta e total entre o núcleo central 367 e o núcleo helicoidal 369, sem qualquer bloqueio ou estreitamento; declarado de outra forma, a transição 376 apresenta uma área que é aberta em todo o comprimento e largura da mesma, a fim de permitir a comunicação desobstruída entre as regiões ocas do eixo e parafuso helicoidal. Na medida em que a seção 348 é de construção fundida, será visto que a espessura do eixo 366 é essencialmente idêntica às espessuras das paredes laterais 370, 372 e da parede externa 374.

[00064] Em formas preferidas, o comprimento da seção de parafuso central 348 é pelo menos cerca de três vezes, mais preferencialmente pelo menos cerca de cinco vezes, maior do que o comprimento da seção de parafuso dianteira 352.

[00065] Os parafusos 324, 326 recebem tubos de distribuição de meio alongados 378, 380, que são projetados para fornecer meio, como vapor, para o interior das seções de parafuso 348 e 352. As extremidades dianteiras dos tubos 378, 380 são recebidas dentro das uniões rotativas 288, 290, idênticas àquelas descritas em conexão com a primeira modalidade, e numerais de referência semelhantes foram aplicados (Figura 24). As luvas rotativas 298 são suportadas por acopladores 284, novamente conforme descrito na primeira modalidade.

[00066] As extremidades mais internas dos tubos 378, 380 são, cada uma, suportadas por uma gaiola de difusão tubular lateralmente aberta 382. Esta última inclui um parafuso de montagem 384, que se estende através da extremidade da seção de parafuso primária 348 e é recebida dentro de um furo rosqueado 386 na extremidade de ponta frontal da estrutura de mancal e acionamento 336.

[00067] A extremidade mais traseira da seção de parafuso 348 tem uma porção estriada 388 que recebe a extremidade dianteira da estrutura 336 à frente da seção de parafuso de entrada 350. A extremidade dianteira da seção de parafuso 348 é fixada à extremidade traseira da seção de parafuso 352 por soldagem de topo ou qualquer outra técnica apropriada. Portanto, a rotação de condução das estruturas 336 serve para girar os parafusos inteiros 324, 326.

[00068] A operação do dispositivo 300 é semelhante ao dispositivo 220. No entanto, devido à estrutura de núcleo oco completamente aberta da seção de parafuso 348, uma melhor transferência de calor do vapor injetado é proporcionada, em comparação com o dispositivo 220.

[00069] As Figuras 26 a 32 ilustram outra modalidade de parafuso de núcleo oco da invenção na forma de parafuso de extrusão helicoidal 390. O parafuso 390 é projetado para uso em uma extrusora de parafuso duplo, de modo que um parafuso correspondente (não mostrado) será usado em conjunto com o parafuso 390 para fazer um conjunto de parafusos. De modo geral, o parafuso 390 inclui um eixo central alongado 392 com um fuso helicoidal contínuo 394 ao longo de seu comprimento.

[00070] O eixo 392 tem uma seção estriada mais traseira 396 para permitir uma conexão de acionamento com um conjunto de redutor de engrenagem/motor e uma extensão de mancal para frente. O eixo 392 é uma peça cementada e usinada e tem uma seção traseira sólida 398 e uma seção dianteira de núcleo oco 400 apresentando um núcleo central alongado que se estende axialmente 402. A extremidade dianteira do núcleo 402 é equipada com um acoplador 404 projetado para receber uma união rotativa 288 (Figura 28). Um tubo de distribuição de vapor estacionário 408 (mostrado de forma fragmentária na Figura 28) se estende substancialmente por todo o comprimento do núcleo 402 e tem uma extremidade aberta 410.

[00071] O fuso 394 inclui uma seção traseira 412 de largura de fuso relativamente estreita, que se estende por todo o comprimento da seção sólida 398. Além disso, o fuso 394 tem uma seção dianteira de largura de fuso mais larga 414, que apresenta uma superfície de fuso mais externa 414a, que se estende da extremidade da seção 412 até um ponto próximo à extremidade dianteira do eixo 392. No entanto, como no caso das modalidades anteriores, o parafuso 390 tem uma seção de fuso reverso 416 entre a extremidade da seção 414 e o acoplador 404.

[00072] Na fabricação do parafuso 390, o fuso 394 é usinado como uma saliência sólida do eixo 392, com uma ranhura contínua helicoidal de topo aberto 418 na seção de fuso ampla 414, estendendo-se da superfície de fuso mais externa 414a para dentro para uma parede interna 420 perto do núcleo 402. Depois disso, uma série de aberturas espaçadas 422 são formadas ao longo do comprimento da parede interna 420, a fim de comunicar o núcleo 402 com a ranhura 418. Em seguida, uma peça de cobertura helicoidal 424 é posicionada sobre a extremidade superior da ranhura 418, e é soldada à seção de fuso 414. Na etapa final, o parafuso 390 é usinado para fornecer o diâmetro externo adequado para o fuso 394. Isso cria uma construção unitária, conforme ilustrado nos desenhos.

[00073] A operação do parafuso 390, com o seu parafuso correspondente e entrelaçado dentro de um cilindro de extrusão, tal como o cilindro 222, é o mesmo que o descrito em conexão com a modalidade das Figuras 15 a 19. Isto é, a corrotação do conjunto de parafusos serve para avançar o material durante o processamento do mesmo, desde a entrada do cilindro até a saída do cilindro. Simultaneamente, o vapor ou outro meio de troca de calor é direcionado para o núcleo 402 através da união 288 e a extensão do eixo 392 para além da extremidade do cilindro da extrusora. Este meio flui através do núcleo 402 e da ranhura 418 devido às aberturas de comunicação 422. Isso fornece um maior nível de energia térmica ao processo. A seção de fuso reverso 416 também serve para retardar o fluxo de material na extremidade dianteira do parafuso 390.

[00074] A Figura 33 ilustra esquematicamente um sistema 426 para a produção de alimentos para animais de estimação com alto teor de carne, e inclui amplamente um conjunto de desidratação de carne a montante 10 operacionalmente acoplado a um sistema de extrusão que tem, de modo geral, um pré-condicionador opcional 428, uma extrusora 430 e um conjunto de terminal pós-extrusão 440 que inclui um conjunto de secagem 446. A extrusora 430 é uma versão modificada dos dispositivos 220 ou 300, usando qualquer um dos parafusos de núcleo oco descritos acima. A extrusora 430 inclui um conduíte ou tubo, no geral, em forma de L 432 afixado à saída de cilindro 226 e se estendendo para o conjunto de terminal 440. O uso do tubo 432 permite a fixação de linhas de vapor às uniões rotativas 288, 290 (Figura 20) descritas anteriormente.

[00075] O conjunto de desidratação de carne é projetado para tratar produtos de carne com alto teor de umidade, como produtos de aves emulsionados (por exemplo, frango ou peru) para reduzir substancialmente os níveis de umidade dos mesmos e criar bolos de carne com baixo teor de umidade. Tais produtos emulsionados tipicamente contêm de cerca de 60 a 80% em peso de umidade, e o tratamento no conjunto 10 serve para reduzir o teor de umidade de modo que os bolos de carne finais geralmente tenham um teor de umidade de cerca de 45 a 60% em peso, mais preferencialmente de cerca de 48 a 55% em peso, com base no peso total da carne desidratada considerado como 100% em peso.

[00076] O sistema 426 em mais detalhes inclui um transportador 434 e uma linha de distribuição de bolo de carne desidratado 436 que leva à entrada 224 da extrusora 430. Em alguns casos, pode ser desejável usar carne emulsionada junto com bolo de carne desidratado e, para este fim, uma linha de entrada de carne emulsionada opcional 438 é fornecida, a qual leva à entrada da extrusora 224. Se desejado, o pré-condicionador 428 pode ser usado e, em tal caso, as linhas de entrada de carne 436a, 438a direcionariam os produtos de carne através do pré-condicionador 428 antes de entrar na entrada da extrusora 224. Na prática preferida, o pré-condicionador 428 é operado sem qualquer injeção de umidade por meio de vapor ou água e, assim, o pré- condicionador serviria principalmente como um meio de se misturar uniformemente os ingredientes a ser processados na extrusora 430.

[00077] Conforme observado, a extremidade de saída do tubo 432 está operacionalmente acoplada a um conjunto de terminal 440 composto por uma válvula de contrapressão ajustável 442 e uma tampa de extrudado 444, com uma matriz de orifício restrito (não mostrada) localizada na entrada da tampa 444. Esses componentes são inteiramente ilustrados e descritos na patente US n° 9.320.298, que é aqui incorporada por referência na sua totalidade. A válvula 442 é projetada para fornecer um grau seletivo de restrição de fluxo de material do tubo 432 conforme o material passa através da matriz mais extrema. A tampa de extrudado 444 serve para facilitar a propagação do extrudado que sai da matriz para evitar a aglomeração ou acumulação do extrudado. A tampa 444 inclui uma correia transportadora deslocável (não mostrada), a fim de mover o produto da área da matriz para a saída da tampa.

[00078] O conjunto de secador 446 é composto por um pré-secador 448 relativamente curto e um secador final 450 de projeto convencional. Em alguns casos, verificou-se que os extrudados com alto teor de carne que saem da matriz são delicados e sujeitos à fragmentação. Consequentemente, neste caso, o extrudado da tampa 444 passa imediatamente para o pré-secador, que serve para “endurecer” os produtos e preservar a integridade dos mesmos, antes da passagem para o secador final.

[00079] O sistema 426 é projetado para produzir produtos extrudados usando misturas de carne, incluindo carne desidratada, com a presença opcional de carne totalmente úmida ou emulsão de carne, juntamente com outros ingredientes convencionais de alimento para animais de estimação, como grãos, amidos e gorduras, com ingredientes secundários opcionais como vitaminas e emulsificantes.

[00080] Em geral, os produtos devem conter cerca de 5 a 50% em peso de amido, de cerca de 3 a 12% em peso de gordura, e um teor de umidade preferido de cerca de 6 a 12% em peso, todas as porcentagens anteriores baseadas no peso total do produto considerado como 100% em peso.

[00081] O teor total de carne pode consistir essencialmente em carne desidratada ou uma mistura dessa carne desidratada com carne integral e/ou emulsão(ões) de carne. Onde o teor total de carne é composto de uma combinação de carne desidratada e outras fontes de carne, como carne emulsionada, a carne desidratada deve estar presente em um nível de cerca de 50 a 100% em peso, mais preferencialmente de cerca de 85 a 100% em peso, com base no peso total do teor de carne considerado como 100% em peso; correspondentemente, a emulsão de carne, se usada, deve estar presente em um nível de cerca de 0 a 50% em peso, mais preferencialmente de cerca de 1 a 15% em peso, novamente com base no peso total do teor de carne considerado como 100% em peso.

[00082] Vantajosamente, o teor total de carne dos produtos consiste essencialmente em carne desidratada, porque a adição de carne não tratada ou emulsões de pasta de carne aumenta o teor de umidade da mistura a ser extrudada, o que deve ser evitado.

[00083] Em todos os casos, se o teor de carne total é composto inteiramente de carne desidratada ou uma combinação de carne desidratada e emulsão de carne não tratada e/ou pasta de carne, é importante entender a base para se determinar o teor de carne dos produtos. Por exemplo, (1) o teor total de carne pode ser expresso como uma porcentagem dos componentes secos da receita, ou seja, os componentes secos são considerados como 100% em peso; ou (2) o teor total de carne pode ser expresso como uma porcentagem da receita total, ou seja, a receita total incluindo o teor total de carne é considerada como 100% em peso; ou (3), semelhante a (1), o teor de carne total pode ser expresso como um nível de pasta de carne equivalente, ou seja, como se o teor de carne total estivesse presente como pasta de carne, com o nível de pasta de carne expresso como uma porcentagem do componentes secos totais da receita; ou (4), semelhante a (2), o nível de pasta de carne equivalente pode ser expresso como uma porcentagem dos componentes totais da receita considerados como 100% em peso. De uma perspectiva comercial, as leis e regulamentações de rotulagem atuais permitem que o fabricante de alimentos para animais de estimação expresse vantajosamente o teor de carne como em (4).

[00084] A Tabela 1 a seguir apresenta faixas amplas e preferidas aproximadas no caso em que o teor de carne está inteiramente na forma de carne desidratada e expressa essas faixas conforme estabelecido em (1) a (4) acima. Deve ser entendido a este respeito que os dados nas colunas (3) e (4) são, correspondentemente, os valores das colunas (1) e (2) multiplicados por 3,33; isso reflete o fato de que cada 0,45 kg (1 libra) de carne desidratada foi feito com 1,51 kg (3,33 libras) de pasta de carne inicial. Além disso, os valores da coluna (2) são iguais aos valores da coluna (1) divididos pelos valores da coluna (1) mais 100, e os valores da coluna (4) são iguais aos valores da coluna (3) divididos pelos valores da coluna (3) mais 100. TABELA 1

[00085] A Tabela 1 acima representa implementações preferidas da invenção em que o teor total de carne está na forma de carne desidratada. Se o teor total de carne inclui emulsão de carne não tratada ou pasta de carne, isso normalmente reduzirá o teor de carne total que pode ser empregado nos produtos, visto que a carne ou pasta de carne terá um teor de umidade maior do que a carne desidratada. Conforme observado acima, o teor de umidade total da mistura alimentada à extrusora é importante, a fim de permitir o processamento de extrusão adequado da mistura. Tipicamente, este teor de umidade deve ser de cerca de 25 a 48% em peso, mais preferencialmente de cerca de 35 a 43% em peso, com base no peso total da mistura alimentada à extrusora considerado como 100% em peso.

[00086] Durante o processamento de extrusão, os ingredientes que passam pela extrusora devem ser aquecidos a uma temperatura mínima de 70 °C, ou mais preferencialmente >90 °C, a fim de atender aos requisitos de segurança alimentar. A rotação dos parafusos duplos da extrusora deve estar na faixa de cerca de 100 a 600 rpm, mais preferencialmente de cerca de 300 a 450 rpm; a pressão dentro do cilindro da extrusora é normalmente de cerca de 1,38 a 4,14 MPa (200 a 600 psi), mais preferencialmente de cerca de 2,07 a 2,76 MPa (300 a 400 psi). O vapor pressurizado é direcionado para os parafusos de núcleo oco, geralmente a um nível de 0,21 a 0,83 MPa (30 a 120 psi), mais preferencialmente de cerca de 0,31 a 0,62 MPa (45 a 90 psi), dependendo do tamanho da extrusora. Embora não ilustrado nos desenhos, é possível empregar cilindros de extrusão que são encamisados externamente para receber vapor ou outro meio de troca de calor, a fim de aquecer indiretamente os materiais que passam pela extrusora. Da mesma forma, o vapor da camisa seria pressurizado a um nível de cerca de 0,21 a 0,83 MPa (30 a 120 psi), mais preferencialmente de cerca de 0,31 a 0,62 MPa (45 a 90 psi).

[00087] No conjunto de secagem 446, o pré-secador 448 é de projeto de passagem múltipla e emprega ar aquecido a uma temperatura de cerca de 100 a 240 °C, mais preferencialmente de cerca de 140 a 180 °C, com um tempo de retenção total de cerca de 3 a 12 minutos, mais preferencialmente cerca de 5 a 10 minutos. O secador final 450 é igualmente de projeto de passagem múltipla e emprega ar aquecido com uma temperatura inferior à utilizada no pré-secador, isto é, de cerca de 70 a 140 °C, mais preferencialmente de cerca de 85 a 110 °C, com um tempo total de permanência de cerca de 6 a 20 minutos, mais preferencialmente de cerca de 8 a 15 minutos.

[00088] O pré-condicionador opcional 428 pode assumir uma variedade de formas, desde que as misturas de partida sejam substancialmente misturadas de modo uniforme antes da entrega à entrada 224; também é possível adicionar umidade durante o pré-condicionamento, mas isso normalmente é minimizado ou eliminado, devido ao alto teor de umidade da fração de carne das misturas. Por exemplo, pré-condicionadores Wenger DDC ou HIP disponíveis comercialmente (ver Patentes US n° 4.752.139, 7.448.795 e 9.028.133) podem ser usados neste contexto. Tais pré-condicionadores podem fornecer injeção de vapor e/ou água, a fim de aquecer e pré-cozinhar as misturas de partida, ou em algumas instâncias, ar quente pode ser usado como meio de aquecimento (Patente US n° 7.963.214). Em tais casos, pode ser necessário fornecer apenas uma porção da fração de carne da mistura durante a passagem pelo pré-condicionador, com introdução separada do restante da fração de carne diretamente na entrada 224 do dispositivo de processamento, junto com os materiais pré-condicionados, para atingir a porcentagem total desejada de carne.

[00089] Será apreciado que, na tecnologia de extrusão, existem duas fontes principais de entrada de energia, chamadas de energia mecânica específica (SME) e energia térmica específica (STE). A SME é principalmente derivada das forças de calor, atrito e cisalhamento desenvolvidas pelo(s) parafuso(s) de extrusão, enquanto a STE é gerada pela adição de meios de troca de calor, normalmente vapor. Na tecnologia de extrusão existente, a STE é mais comumente adicionada por meio de injeção direta de vapor na mistura que está sendo processada, seja no pré- condicionador, na extrusora ou em ambos. No entanto, conforme indicado acima, a injeção direta de vapor pode ser problemática quando receitas com alto teor de carne estão sendo processadas. A presente invenção proporciona uma melhoria distinta, em que o aquecimento indireto é alcançado na extrusora, o que evita a adição direta de vapor e os problemas de excesso de umidade decorrentes disso.

EXEMPLO

[00090] Neste exemplo, uma série de execuções de alimentos para animais de estimação foram realizadas usando-se o aparelho da Figura 33, com um pré-condicionador Wenger HIP 428 e uma extrusora 430 equipada com os parafusos de núcleo oco ilustrados nas Figuras 27 a 32. Além disso, a extrusora foi fornecida com cabeças de cilindro encamisadas, permitindo a introdução de vapor para o aquecimento indireto do material que passa pelo cilindro da extrusora.

[00091] Em cada execução, uma receita seca foi usada composta de 26% de farinha de ave, 36% de farinha integral de batata, 26% de farinha de ervilha amarela, 8% de polpa de beterraba, 3% de farinha de linho e 1% de sal, todas as porcentagens baseadas no peso total da receita seca considerado como 100% por peso. O teor de umidade da receita seca foi de 8,6%. Duas fontes de carne diferentes foram usadas nas execuções, especificamente frango separado mecanicamente (MSC) na forma de uma emulsão de alto teor de umidade e bolo de carne de MSC desidratado (com um teor de umidade de cerca de 50% em peso) derivado do processamento inicial de MSC usando-se o conjunto de desidratação de carne 10 (333 kg de MSC rendem 100 kg de bolo de carne de MSC). Em geral, o processo envolveu direcionar os ingredientes secos e as fontes de carne para o pré-condicionador 428 para mistura no mesmo antes da entrega à extrusora 430; entretanto, nenhuma umidade foi adicionada durante o pré-condicionamento. Quando carne emulsionada foi usada, ela foi preaquecida a 40 °C antes de ser entregue ao pré- condicionador. Em seguida, as misturas pré-condicionadas foram passadas pela extrusora 430 e, em seguida, pelos conjuntos 440, 446 para completar o processo.

[00092] Em maior detalhe, um total de cinco execuções foram realizadas, usando-se os seguintes ingredientes de carne, conforme estabelecido na Tabela 2: TABELA 2 porcentagem em peso com base no peso total dos ingredientes secos na mistura considerado como 100% em peso

[00093] Durante as execuções, as cabeças da extrusora e os parafusos de núcleo oco foram totalmente aquecidos com vapor injetado. Em particular, o vapor foi injetado a uma pressão de 0,83 MPa (120 psig) em ambas as cabeças da extrusora e parafusos de núcleo oco, com o fluxo de vapor através das cabeças a um nível de cerca de 20 a 45 kg/h, com um fluxo de vapor de cerca de 40 a 45 kg/h através dos parafusos de núcleo oco. Pode ser apreciado pelos versados na técnica de extrusão que as taxas de fluxo de vapor podem variar dependendo do tamanho da extrusora e das capacidades de produção do extrudado.

[00094] As misturas de extrusão compostas pela receita seca e fontes de carne foram inicialmente passadas por um pré- condicionador Wenger HIP 428 sem qualquer injeção de vapor ou água nas misturas; consequentemente, o pré-condicionador 428 misturou completamente os ingredientes antes da introdução das misturas na entrada da extrusora. Quando o produto emergiu da matriz de extrusão e entrou na tampa 444, o ar do ventilador foi soprado sobre os produtos a fim de evitar que aderissem à tampa.

[00095] A Tabela 3 a seguir apresenta os dados coletados nessas execuções. TABELA 3 1 OE significa os valores de cozimento, umidade ou densidade aparente do produto que sai da extrusora antes de qualquer secagem do mesmo. 2 CVR significa os valores de umidade ou densidade aparente do produto retirado do pré-secador antes de qualquer secagem final do mesmo. 3 OD significa os valores de umidade e densidade aparente do produto após sua secagem completa.

[00096] A Tabela 4 a seguir apresenta a análise aproximada dos produtos secos finais: TABELA 4 4 O nível de gordura foi baseado no produto extrudado e seco, antes de qualquer revestimento a jusante do mesmo.

[00097] Os valores de cozimento para os produtos extrudados foram todos satisfatórios, e os produtos após a secagem tinham densidade aparente e integridade do produto aceitáveis. Ou seja, os produtos eram comercialmente aceitáveis como alimentos extrudados para animais de estimação.

Claims

1. Produto extrudado de alimentação animal caracterizado pelo fato de que compreende quantidades individuais de amido, gordura e carne, o produto extrusado de alimentação animal sendo preparado por desidratação de uma fonte de carne com alto teor de água para produzir um bolo de carne desidratado com um teor de umidade de 45 a 60% em peso, com base no peso total do bolo de carne desidratada considerado como 100% em peso, adicionar pelo menos um componente adicional ao bolo de carne desidratado para formar uma mistura a ser extrudada, o referido pelo menos um componente adicional compreendendo o referido amido e gordura, e extrudar a mistura a ser extrudável através de uma extrusora para criar o produto de alimentação animal extrusado, o teor total de carne do produto sendo de 40 a 60% em peso, com base no peso total do produto extrudado considerado como 100% em peso.

2. Produto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito teor o produto extrusado de alimentação animal possuindo um teor total de carne compreendendo 50 a 100% em peso, do dito bolo de carne desidratado, com base no peso total do teor de carne considerado como 100% em peso.

3. Produto, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dito teor total de carne consiste essencialmente no dito bolo de carne desidratada.

4. Produto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito teor total de carne inclui uma quantidade de carne emulsionada.

5. Produto, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a dita quantidade de carne emulsionada é de 1 a 50% em peso, com base no peso total do teor de carne considerado como 100% em peso.

6. Produto, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a dita carne emulsionada compreende carne de frango ou qualquer outra fonte de carne emulsionada comumente usada na indústria de alimentos para animais de estimação.

7. Produto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito amido está presente em um nível de 5 a 50% em peso, e a dita gordura está presente a um nível de 3 a 12% em peso, todas as porcentagens anteriores baseadas no peso total do produto considerado como 100% em peso.

8. Produto, de acordo com a reivindicação 1, em que o dito produto é caracterizado pelo fato de que tem um teor de umidade de 6 a 12% em peso.

9. Produto, de acordo com a reivindicação 1, em que o dito produto é caracterizado pelo fato de que tem uma densidade aparente de 352,41 a 640,74 kg/m3 (22 a 40 Ib/fT).

10. Produto, de acordo com a reivindicação 1, em que o dito produto é caracterizado pelo fato de que tem um valor de cozimento de pelo menos 85%.

11. Método de fabricação de um produto de alimentação animal conforme definido nas reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: a) desidratar uma fonte de carne com alto teor de água para produzir um bolo de carne desidratado com um teor de umidade de 45 a 60% em peso, com base no peso total do bolo de carne desidratado considerado como 100% em peso; b) adicionar pelo menos um ingrediente adicional ao bolo de carne desidratado da etapa a) para formar uma mistura a ser extrudada, o referido pelo menos um ingrediente adicional compreendendo amido e gordura; e c) extrusão da mistura extrudável da etapa b) através de uma extrusora para criar um produto extrudado, sendo o teor total de carne do produto extrudado de 40 a 60% em peso, com base no peso total do produto extrudado considerado como 100% por peso.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dito teor de carne do dito produto extrudado tem uma quantidade de carne desidratada de 50 a 100% em peso, com base no peso total do teor de carne considerado como 100% em peso.

13. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dito teor total de carne consiste essencialmente na dita carne desidratada.

14. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dito teor total de carne inclui uma quantidade de carne emulsionada.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a dita quantidade de carne emulsionada é de 1 a 50% em peso, com base no peso total do teor de carne considerado como 100% em peso.

16. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a dita carne emulsionada compreende carne de frango ou outras fontes de carne emulsionada comumente usadas na indústria de alimentos para animais de estimação.

17. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dito amido está presente em um nível de 5 a 50% em peso, e a dita gordura está presente a um nível de 3 a 12% em peso, todas as porcentagens anteriores baseadas no peso total do produto considerado como 100% em peso.

18. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dito produto tem um teor de umidade de 6 a 12% em peso.

19. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dito produto tem uma densidade aparente de 352,41 a 640,74 kg/m3 (22 a 40 Ib/fT).

20. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dito produto tem um valor de cozimento de pelo menos 85%.

21. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que inclui as etapas de criação da dita carne desidratada passando-se uma emulsão de carne através de um par de parafusos contrarrotativos cônicos entrelaçados de fusos helicoidais.

22. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a dita extrusora tem um par de parafusos de núcleo oco entrelaçados com fusos helicoidais, em que o dito método inclui a etapa de direcionar um meio de aquecimento para o interior dos ditos parafusos de núcleo oco.

23. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a dita extrusora tem um cilindro equipado com camisas, em que o dito método inclui ainda a etapa de direcionar um meio de aquecimento para as ditas camisas.

24. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que inclui a etapa de realizar a dita extrusão sem injeção de umidade nos limites da extrusora.