Die Partikelhärte ist ein Qualitätsindikator, dem Futtermittelhersteller große Aufmerksamkeit schenken. Bei Tierfutter führt eine hohe Härte zu schlechter Schmackhaftigkeit, reduzierter Futteraufnahme und kann sogar bei Saugferkeln zu Mundgeschwüren führen. Ist die Härte hingegen zu gering, sinkt der Pulveranteil. Insbesondere eine zu geringe Härte des Pelletmaterials kann ebenfalls zu unerwünschten Qualitätsmerkmalen wie der Futterklassifizierung führen. Daher müssen Unternehmen sicherstellen, dass die Futterhärte den Qualitätsstandards entspricht. Neben der Anpassung der Futterrezeptur konzentrieren sie sich auch auf die verschiedenen Produktions- und Verarbeitungsschritte, die einen entscheidenden Einfluss auf die Härte des Pelletfutters haben.
1) Der entscheidende Faktor für die Härte der Partikel im Mahlprozess ist die Korngröße des Rohmaterials. Generell gilt: Je feiner die Korngröße des Rohmaterials, desto leichter verkleistert die Stärke während der Konditionierung und desto stärker ist die Bindung in den Pellets. Je bruchfester das Material, desto höher die Härte. Daher muss in der Praxis die Korngröße entsprechend der Produktionsleistung verschiedener Tiere und der Größe der Ringdüse angepasst werden.
2) Durch das Puffen von Rohstoffen lassen sich Toxine entfernen, Bakterien abtöten, Schadstoffe eliminieren, Proteine denaturieren und die Stärke vollständig verkleistern. Gepuffte Rohstoffe werden derzeit hauptsächlich für die Herstellung von hochwertigem Ferkelfutter und Spezialfutter für Wassertiere verwendet. Bei Spezialfutter für Wassertiere erhöht das Puffen den Verkleisterungsgrad der Stärke und die Härte der entstehenden Partikel, was die Stabilität im Wasser verbessert. Für Ferkelfutter sind knusprige, aber nicht zu harte Partikel wichtig, um die Fütterung der Ferkel zu erleichtern. Aufgrund des hohen Verkleisterungsgrades ist die Härte der gepufften Ferkelpellets jedoch ebenfalls relativ hoch.
3) Durch das Mischen der Rohstoffe lässt sich die Gleichmäßigkeit der Partikelgrößenverteilung verbessern, was zu einer gleichbleibenden Partikelhärte und somit zu einer höheren Produktqualität beiträgt. Bei der Herstellung von Hartfutterpellets verbessert die Zugabe von 1–2 % Feuchtigkeit im Mischer die Stabilität und Härte des Pelletfutters. Allerdings muss der negative Einfluss erhöhter Feuchtigkeit auf die Trocknung und Kühlung der Pellets berücksichtigt werden. Auch die Lagerfähigkeit des Produkts wird dadurch beeinträchtigt. Bei der Herstellung von Feuchtfutterpellets können dem Pulver bis zu 20–30 % Feuchtigkeit zugesetzt werden. Die Zugabe von ca. 10 % Feuchtigkeit während des Mischprozesses ist einfacher als während der Konditionierung. Pellets aus feuchtem Material weisen eine geringe Härte, Weichheit und gute Schmackhaftigkeit auf. Dieses Feuchtfutter eignet sich für große Tierzuchtbetriebe. Feuchtfutterpellets sind in der Regel schwer zu lagern und müssen unmittelbar nach der Herstellung verfüttert werden. Die Zugabe von Öl während des Mischprozesses ist ein gängiges Verfahren in der Futtermittelproduktion. Die Zugabe von 1 bis 2 % Fett hat nur geringen Einfluss auf die Verringerung der Härte der Partikel, während die Zugabe von 3 bis 4 % Fett die Härte der Partikel deutlich verringern kann.
4) Die Dampfkonditionierung ist ein Schlüsselprozess bei der Herstellung von Pelletfutter. Der Konditionierungseffekt beeinflusst direkt die innere Struktur und das Aussehen der Pellets. Dampfqualität und Konditionierungsdauer sind zwei wichtige Faktoren, die den Konditionierungseffekt beeinflussen. Hochwertiger, trockener und gesättigter Dampf liefert mehr Wärme, um die Materialtemperatur zu erhöhen und die Stärke zu verkleistern. Je länger die Konditionierungsdauer, desto höher der Verkleisterungsgrad der Stärke. Ein höherer Verkleisterungsgrad führt zu einer dichteren Partikelstruktur nach der Pelletierung, besserer Stabilität und größerer Härte. Für Fischfutter werden üblicherweise doppel- oder mehrlagige Dampfbehandlungsmäntel verwendet, um die Konditionierungstemperatur zu erhöhen und die Konditionierungsdauer zu verlängern. Dies trägt zur Verbesserung der Stabilität der Fischfutterpartikel im Wasser bei, und die Härte der Partikel erhöht sich entsprechend.
5) Während des Granulierprozesses beeinflussen technische Parameter wie die Matrizenöffnung und das Kompressionsverhältnis die Härte der Partikel. Die Härte der in Ringformen mit gleicher Matrizenöffnung, aber unterschiedlichen Kompressionsverhältnissen geformten Partikel steigt mit zunehmendem Kompressionsverhältnis deutlich an. Durch die Wahl einer Ringmatrize mit geeignetem Kompressionsverhältnis lassen sich Partikel mit der gewünschten Härte erzeugen. Gleichzeitig hat die Partikellänge einen signifikanten Einfluss auf die Druckfestigkeit der Partikel. Bei Partikeln gleichen Durchmessers und ohne Defekte ist die gemessene Härte umso höher, je länger die Partikel sind. Daher kann durch die Anpassung der Schneideposition zur Sicherstellung einer geeigneten Partikellänge eine im Wesentlichen konstante Partikelhärte gewährleistet werden. Auch Partikeldurchmesser und Querschnittsform beeinflussen die Partikelhärte. Darüber hinaus wirkt sich das Material der Ringmatrize auf die Oberflächenqualität und Härte der Pellets aus. Es bestehen deutliche Unterschiede zwischen Pellets, die mit Ringmatrizen aus herkömmlichem Stahl und solchen aus Edelstahl hergestellt werden.
Um die Lagerzeit von Futtermitteln zu verlängern und die Produktqualität innerhalb eines bestimmten Zeitraums zu gewährleisten, ist eine notwendige Trocknung und Kühlung der Futtermittelpartikel erforderlich.
