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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Homogeneidade da mistura na fabricação de premix para alimentação animal: efeito do volume de ocupação e tipo de misturador
Alternate title (s): Homogeneity of the mixture in the manufacture of premix for animal feed: effect of occupancy volume and type of mixer
Author: Sousa, Jonas Rogério de Melo
First Advisor: Sentanin, Michelle Andriati
First coorientator: Zanferari, Filipe
Second coorientator: Santos, Líbia Diniz
First member of the Committee: Ferreira, Felipe Norberto Alves
Second member of the Committee: Gedraite, Rubens
Summary: A produção animal tem atingido patamares de produtividade consideráveis e boa parte disso se deve à nutrição, a qual representa mais de 70% dos custos de produção. Portanto, o processo de fabricação de produtos para alimentação animal exige elevados níveis de controle, especialmente no que se refere à qualidade das misturas, garantindo que os ingredientes estejam adequadamente dispersos na batelada de alimento produzido, a fim de assegurar o consumo homogêneo de nutrientes pelos animais. Características operacionais, como o volume de ocupação do misturador, assim como o tipo de misturador, podem afetar a homogeneidade da mistura. Ainda, dependendo da formulação, o processo de homogeneização da mistura pode ser mais ou menos desafiador. Sendo assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar o impacto do volume de ocupação de dois tipos de misturadores horizontais, sendo um de pás e outro helicoidal, sobre a homogeneidade da mistura de um premix vitamínico-mineral. Foram avaliados os volumes de ocupação de 10%, 30%, 50%, 70% e 90% em relação ao volume útil total de cada misturador. Foi utilizado o coeficiente de variação (CV) como método de avaliação da homogeneidade da mistura, utilizando como indicadores cálcio, cobre, ferro, magnésio, manganês, sódio, enxofre, selênio e zinco, além do indicador composto pela média de todos os elementos minerais analisados. O critério de decisão foi obter um CV inferior a 10%. Todos os volumes testados nos dois misturadores atenderam o critério de decisão, exceto para sódio no misturador helicoidal com 10% de volume de ocupação, onde o CV foi de 10,6%. Para o misturador de pás não foi observada diferença entre os volumes testados pela análise de regressão (P>0,05). Para o misturador helicoidal foi observado efeito quadrático (P<0,05) para cobre, ferro, manganês, enxofre e indicador composto; e efeito linear (P<0,05) para sódio, selênio e zinco; sendo os maiores resultados de CV obtidos com 10% volume de ocupação para todos os indicadores testados. Quando comparados os resultados entre os misturadores, foi observada interação entre tipo de misturador vs. volume do ocupação para manganês e selênio (P<0,05). Para cálcio, cobre e ferro, o CV foi inferior (P<0,05) no misturador helicoidal. Independentemente do tipo de misturador, o volume de ocupação teve efeito quadrático (P<0,05) para zinco e linear (P<0,05) para ferro, sódio e indicador composto. Quando os dados foram analisados por machine learning, a árvore decisória relevou que os melhores resultados de CV (inferiores à mediana de 5,425%) para o indicador composto são obtidos quando o premix é fabricado no misturador helicoidal com um volume de ocupação superior a 20%, com assertividade de 90%.
Abstract: Animal production has reached significant levels of productivity, much of which is due to nutrition, which represents more than 70% of production costs. Therefore, the manufacturing process of animal feed products requires high levels of control, especially regarding the quality of the mixtures, ensuring that ingredients are adequately dispersed within the batch of feed produced to ensure homogeneous nutrient consumption by the animals. Operational characteristics, such as the mixer’s fill level and the type of mixer, can affect the homogeneity of the mixture. Additionally, depending on the formulation, the mixing process can be more or less challenging. Thus, this study aimed to evaluate the impact of the fill level in two types of horizontal mixers—a paddle mixer and a ribbon mixer—on the homogeneity of a vitamin-mineral premix. The fill levels of 10%, 30%, 50%, 70%, and 90% were evaluated in relation to the total usable volume of each mixer. The coefficient of variation (CV) was used as a method to assess mixture homogeneity, using calcium, copper, iron, magnesium, manganese, sodium, sulfur, selenium, and zinc as indicators, along with a composite indicator based on the average of all the mineral elements analyzed. The decision criterion was to obtain a CV below 10%. All tested fill levels in both mixers met the decision criterion, except for sodium in the ribbon mixer at 10% fill level, where the CV was 10.6%. No differences were observed between the tested fill levels in the paddle mixer by regression analysis (P>0.05). In the ribbon mixer, a quadratic effect was observed (P<0.05) for copper, iron, manganese, sulfur, and the composite indicator, and a linear effect (P<0.05) for sodium, selenium, and zinc, with the highest CV results obtained at 10% fill level for all tested indicators. When comparing the results between mixers, an interaction was observed between mixer type and fill level for manganese and selenium (P<0.05). For calcium, copper, and iron, the CV was lower (P<0.05) in the ribbon mixer. Regardless of the mixer type, the fill level had a quadratic effect (P<0.05) on zinc and a linear effect (P<0.05) on iron, sodium, and the composite indicator. When the data were analyzed using machine learning, the decision tree revealed that the best CV results (below the median of 5.425%) for the composite indicator are obtained when the premix is manufactured in the ribbon mixer with a fill level greater than 20%, with 90% accuracy.
Keywords: Nutrição animal
homogeneidade da mistura
coeficiente de variação (CV)
mistura de pós
misturadores horizontais
Animal nutrition
coefficient of variation (CV)
mixture homogeneity
powder blending
horizontal mixers
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
Subject: Tecnologia de alimentos
Alimentos de origem animal
Nutrição animal
Alimentos - Biotecnologia
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia de Alimentos
Quote: SOUSA, Jonas Rogério de Melo. Homogeneidade da mistura na fabricação de premix para alimentação animal: efeito do volume de ocupação e tipo de misturador. 2024. 69 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Alimentos) - Universidade Federal de Uberlândia, Patos de Minas, 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.5503.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.5503
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/44791
Date of defense: 4-Jun-2024
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades.
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia de Alimentos (Patos de Minas)

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