Ottimizzazione della qualità dei pellet per mangimi a base di mais per galline ovaiole: un caso di studio sull'impianto di pellettatura ad anello Hongyang in Colombia.

Sintesi

Secondo la Federazione Nazionale dei Produttori Avicoli (FENAVI), nel 2025 il settore avicolo colombiano ha prodotto la cifra record di 19,5 miliardi di uova, con un consumo pro capite che ha raggiunto il massimo storico di 366 uova all'anno. Nello stesso anno, l'industria dei mangimi per animali ha superato i 13,2 milioni di tonnellate, con il settore avicolo che ha rappresentato il 56,1% della produzione totale, pari a circa 7,4 milioni di tonnellate. Quasi tutti i macroingredienti – il 98,9% – sono importati dagli Stati Uniti, rendendo il mais la materia prima predominante, presente nel 69,3% delle formulazioni.

Questo studio di caso esamina come Alimentos NutriAvícola SAS, un produttore regionale di mangimi per galline ovaiole che serve i produttori di uova lungo il corridoio Cundinamarca-Boyacá in Colombia, abbia risolto i persistenti problemi di qualità dei pellet implementando la tecnologia di pellettatura ad anello di Liyang Hongyang Feed Machinery con un rapporto di compressione personalizzato e ottimizzato per formulazioni di mangimi per galline ovaiole a base di mais.

Il panorama dei mangimi per pollame in Colombia

Il settore avicolo colombiano ha registrato una crescita strutturale sostenuta. Tra il 2014 e il 2025, il consumo di pollo è aumentato del 29%, mentre quello di uova è passato da circa 240 a 366 unità pro capite, posizionando la Colombia tra i principali paesi consumatori di uova al mondo. Il settore opera in oltre 650 comuni e genera un valore economico annuo stimato in 27 trilioni di pesos colombiani.

Il corridoio Cundinamarca-Boyacá, incentrato sulle infrastrutture di trasformazione di Bogotá, ospita la più alta concentrazione di allevamenti avicoli integrati del paese. I produttori di mangimi in questa regione riforniscono sia grandi aziende integrate che produttori di uova indipendenti, con le razioni per galline ovaiole che rappresentano una parte sostanziale della produzione giornaliera. I dati FENAVI relativi al periodo gennaio-luglio 2025 hanno mostrato un aumento degli immissioni di pulcini da 32,6 milioni a 34,5 milioni, con un incremento del 5,7% su base annua, a testimonianza della continua espansione del sottosettore delle uova.

Le formulazioni di mangimi per galline ovaiole in Colombia sono prevalentemente a base di mais e soia. Il mais costituisce circa il 60% della razione, la farina di soia il 20%, integrata da crusca di riso, carbonato di calcio (essenziale per la formazione del guscio d'uovo) e premiscele vitaminico-minerali. A differenza delle diete a base di grano, comuni nell'allevamento avicolo europeo, le formulazioni a base di mais presentano specifiche problematiche di pellettatura. Il mais contiene meno proteine ​​che formano glutine rispetto al grano, con conseguente riduzione della naturale capacità legante durante il condizionamento e la compressione. Ciò rende la durabilità dei pellet – misurata dall'indice di durabilità dei pellet (PDI) – intrinsecamente più difficile da ottenere senza un'attenta specifica delle attrezzature.

La sfida della qualità dei pellet

Alimentos NutriAvícola SAS gestisce un mangimificio di media capacità vicino a Duitama, Boyacá, fornendo circa 2.800 tonnellate di mangime per galline ovaiole al mese a una rete di oltre 40 produttori di uova nella regione dell'Altiplano Cundiboyacense. Storicamente, il mangimificio produceva mangime in polvere, che la maggior parte dei clienti accettava per i sistemi di alimentazione a terra e a stabulazione libera.

Con la maturazione del settore colombiano delle uova, in parte dovuta all'approvazione, nel 2025, dell'esportazione di uova in guscio verso il mercato statunitense, diversi dei principali clienti del mulino hanno iniziato a passare a sistemi di alimentazione automatizzati in allevamenti di galline ovaiole a temperatura e umidità controllate. Questi sistemi richiedono mangimi pellettati per funzionare in modo efficiente: il mangime in polvere crea intasamenti nei sistemi a coclea, genera un eccesso di polvere che ostruisce i filtri di ventilazione e porta a un'alimentazione selettiva, in cui le galline scelgono le particelle preferite lasciando indietro quelle ricche di vitamine e minerali.

La linea di pellettizzazione esistente del mulino, dotata di un mulino per pellettizzazione azionato a cinghia che utilizza matrici anulari standard, ha prodotto risultati incoerenti con le formulazioni di strati a base di mais:

• PDI variabileLa durabilità dei pellet ha oscillato tra l'88% e il 92%, al di sotto della soglia del 94% richiesta dai sistemi di alimentazione automatizzati per un funzionamento affidabile.
• Elevato contenuto di multeLa vagliatura post-raffreddamento ha costantemente restituito il 4-6% di materiale fine, che ha dovuto essere riprocessato, riducendo la produttività effettiva e aumentando il costo energetico per tonnellata.
• Durezza non uniformeLa variabilità nella durezza dei pellet tra i diversi lotti ha generato reclami da parte dei clienti: alcuni carichi sono arrivati ​​con pellet di integrità accettabile, mentre altri hanno mostrato rotture significative dopo il viaggio in camion di 2-3 ore da Duitama agli allevamenti nella Sabana de Bogotá.
• Limitazioni di throughputIl sistema di trasmissione a cinghia ha manifestato slittamenti in condizioni di carico variabile, in particolare quando le differenze di contenuto di umidità tra i diversi lotti hanno alterato le caratteristiche di flusso della miscela attraverso il condizionatore.

Sei clienti, che rappresentano circa il 35% del volume mensile, hanno dichiarato che si rivolgeranno a fornitori alternativi se la qualità dei pellet non migliorerà entro un trimestre.

Soluzione di Hongyang per la pellettatura con matrice anulare

La direzione del mulino ha valutato le proposte di tre fornitori internazionali di attrezzature prima di selezionare Liyang Hongyang Feed Machinery Co., Ltd. Fondata nel 2006, Hongyang è specializzata nella produzione di matrici anulari e pellettatrici, e dispone di un impianto interno per la produzione di matrici anulari che consente una personalizzazione precisa dei rapporti di compressione, della geometria dei fori della matrice e delle specifiche del materiale.

Configurazione dell'apparecchiatura

Hongyang ha raccomandato la pellettatrice a matrice anulare HYPM 508, dotata di un sistema di trasmissione a ingranaggi con ingranaggi elicoidali rettificati di precisione. La trasmissione a ingranaggi si è rivelata un elemento distintivo fondamentale: a differenza del sistema a cinghia preesistente, mantiene un'erogazione di coppia costante indipendentemente dalle variazioni di formulazione tra i diversi lotti, eliminando lo slittamento durante le lavorazioni con ricette ad alto contenuto di umidità o grassi.

Personalizzazione della filiera ad anello per formulazioni di strati a base di mais

L'intervento tecnico principale si è concentrato sulle specifiche della filiera anulare. Il team di ingegneri di Hongyang ha analizzato l'esatta composizione degli strati richiesta dal cliente (60% mais, 20% farina di soia, 8% crusca di riso, 7% carbonato di calcio, 5% premiscela) e ha calcolato il rapporto di compressione ottimale per compensare le minori proprietà leganti naturali del mais rispetto al grano.

Rapporto di compressioneÈ stato selezionato un rapporto di 1:11 per la matrice da 3,0 mm e di 1:10 per la matrice da 4,0 mm. Questi valori si collocano nella parte alta dell'intervallo standard per il pollame (da 1:8 a 1:14), fornendo il tempo di compressione aggiuntivo necessario affinché i mangimi a base di mais raggiungano una compattazione adeguata. La maggiore lunghezza effettiva assicura che la gelatinizzazione dell'amido ottenuta durante il condizionamento a vapore (con una temperatura del mangime target di 80-85 °C) venga incorporata nella struttura del pellet prima dell'uscita dalla matrice.

Progettazione del foro della matriceLa geometria conica dell'ingresso è stata definita con un angolo di 60 gradi per ottimizzare il flusso del materiale nel canale di compressione. Ciò riduce il consumo energetico specifico per tonnellata, mantenendo al contempo una densità costante dei pellet in tutti i fori della matrice. Le macchine foratrici CNC completamente automatiche, dotate di punte di perforazione importate dalla Germania, hanno garantito una geometria precisa dei fori e una finitura superficiale uniforme, un dettaglio che incide direttamente sull'uniformità dei pellet e sulle caratteristiche di usura della matrice.

Materiale e durezzaLo stampo ad anello è stato realizzato in acciaio legato ad alto contenuto di cromo (equivalente a 20CrMnTi) sottoposto al trattamento di tempra sottovuoto di Hongyang, ottenendo una durezza superficiale di HRC 60-62 con uno spessore dello strato temprato di 1,2-1,5 mm. Per le formulazioni a base di mais contenenti carbonato di calcio al 7% – un ingrediente moderatamente abrasivo – questa specifica di durezza mira a una durata dello stampo di 5.000-7.000 tonnellate tra una sostituzione e l'altra.

Implementazione in loco

Hongyang ha inviato un ingegnere capo per la messa in servizio presso l'impianto di Duitama. Il processo di messa in servizio, della durata di tre giorni, ha incluso:

1. Calibrazione della produttività utilizzando la formulazione effettiva dello strato del cliente anziché materiali di riferimento.
2. Regolazione dei parametri di condizionamento a vapore per ottenere la temperatura di gelatinizzazione ottimale (82 °C) preservando al contempo il contenuto di vitamine termosensibili.
3. Regolazione fine del gioco dei rulli per ottenere una distribuzione uniforme del materiale su tutta la superficie dello stampo, verificata tramite termografia per confermare una temperatura dello stampo costante.
4. Un periodo di rodaggio controllato di 48 ore per stabilizzare i parametri di qualità dei pellet prima di passare alla produzione a pieno regime.

Risultati di produzione

I dati raccolti dopo la messa in servizio, durante un periodo di stabilizzazione di 60 giorni, hanno dimostrato miglioramenti misurabili in tutti i principali indicatori di qualità dei pellet:

Il miglioramento del PDI al 95-97% ha eliminato la principale fonte di insoddisfazione dei clienti. I produttori di uova che utilizzano sistemi di alimentazione automatizzati non hanno segnalato ulteriori casi di intasamento della coclea o di alimentazione selettiva. La riduzione delle multe dal 4-6% a meno dell'1,5% si è tradotta direttamente in una riduzione dei costi di rilavorazione e in un aumento di circa il 3% della resa effettiva per ogni lotto di produzione.

La produttività è aumentata di circa il 45%, passando da 3,8 a 5,5 tonnellate all'ora, senza necessità di aumentare la potenza del motore. Questo incremento è stato attribuito all'erogazione costante della coppia da parte della trasmissione a ingranaggi, che ha eliminato i cali di velocità intermittenti che limitavano le prestazioni del sistema a cinghia, unitamente alla geometria ottimizzata della filiera anulare che riduce la resistenza all'estrusione.

Feedback dei clienti e impatto sul business

Nel primo trimestre di attività con la nuova linea di pellettatura, i sei clienti che in precedenza avevano minacciato di interrompere i contratti di fornitura hanno rinnovato le loro polizze. Altri due produttori di uova, uno dei quali gestisce un allevamento di 120.000 galline ovaiole nella Sabana de Bogotá, hanno contattato NutriAvícola per stipulare accordi di fornitura dopo aver appreso del miglioramento della qualità dei pellet riscontrato nelle aziende agricole vicine.

Il direttore generale del mulino ha riferito che l'investimento ha raggiunto il pieno recupero in circa 14 mesi, grazie a tre fattori: l'eliminazione del rischio di abbandono della clientela (che minacciava il 35% del volume mensile), la riduzione del costo energetico per tonnellata (22 kWh contro 28 kWh) e la capacità di servire il crescente segmento dell'alimentazione automatizzata nel settore colombiano delle galline ovaiole.

Conclusione

Il settore colombiano dell'allevamento di galline ovaiole si trova a un punto di svolta. La produzione record di uova, l'accesso a nuovi mercati di esportazione e la transizione dai sistemi di alimentazione manuali a quelli automatizzati stanno innalzando gli standard tecnici per i produttori di mangimi. La qualità dei pellet, un tempo considerata secondaria quando la maggior parte dei clienti utilizzava mangimi in farina, è diventata un fattore di differenziazione competitivo.

Questo caso dimostra che, per le formulazioni di mangimi a base di mais, la scelta della matrice anulare non è una semplice selezione da catalogo, bensì un calcolo ingegneristico. Il rapporto di compressione, la geometria dei fori della matrice e la durezza del materiale devono essere abbinati con precisione alla specifica formulazione per ottenere pellet uniformi e resistenti al trasporto. I sistemi di trasmissione a ingranaggi offrono vantaggi significativi rispetto alle alternative a cinghia nel mantenere la stabilità della produttività in condizioni di carico variabili, tipiche della produzione commerciale di mangimi.

La capacità di Liyang Hongyang Feed Machinery di personalizzare le matrici ad anello in base a parametri specifici di formulazione, supportata da una produzione interna con precisione CNC e trattamento di indurimento sottovuoto, ha permesso a un mangimificio colombiano di medie dimensioni di trasformare la qualità dei pellet da un punto debole in un vantaggio competitivo.