Dr. Güvenç İnan
Ar-Ge Direktörü
Erişler Yem Sanayi A.Ş.
Ruminant beslemede ekspander teknolojisi; yüksek sıcaklık ve basınç altında nişasta jelatinleşmesini, bypass protein oranını ve besin maddesi sindirilebilirliğini üst seviyeye çıkarıyor. Mısır ve arpa gibi temel hammaddelerde metabolize olabilir enerjiyi 50–70 kcal/kg artıran bu hidrotermal proses, sürü verimliliğini yükseltirken yem fabrikalarında pelet kalitesi ve üretim kapasitesine de doğrudan katkı sağlıyor.
Ekspande Üretim Nedir?
Bir hammadde veya yem içeriğinin nem, basınç ve sıcaklığa maruz bırakılarak nişasta içeriğinin jelatinize edilmesi, daha sonrasında basıncın ani olarak düşürülmesi ile içeriğin hacminin artırılması işlemidir (Svihus et al., 2005).
Ekspander yüksek basınç ve sıcaklığa dayanıklı, kalın duvarlı bir metal hattan oluşur (Thomas & van der Poel, 1996). Hat boyunca elektrik motoru ve dişliler vasıtasıyla hareket ettirilen yem karışımı, yüksek ısı ve basınca maruz bırakılır. Yem hat boyunca hareket ederken karışır ve homojen bir yapı elde edilir. Yemin içeriğine bağlı olarak basınç 50–70 bar, sıcaklık ise 90–130°C arasında değişim gösterir.
Yüksek ısı ve basınç altında yem karışımının nişasta içeriği jelatinize olur. Ekspanderın çıkış kısmı hidrolik olarak ayarlanabilen konik yapılı bir boşluktur (Heidenreich, 2004). Bu boşluğa ulaşan, yüksek ısı ve basınca maruz kalmış yem karışımı, ani olarak normal dış ısı ve normal basınç ile karşılaştığında hacimsel olarak genişler. Bu durumun İngilizce karşılığı “ekspande” olmaktır. Ekipmanın isminin ekspander olması İngilizce bu kelimeden kaynaklanır. Yem karışımının ekspander içerisinden geçmesi 10 saniye kadar sürer.
EKSPANDE YEM ÜRETİMİNİN FAYDALARI NELERDİR?
Yem hammaddelerinin hacimsel olarak genişlemesi (ekspande olması) ruminantların beslenmesi açısından bazı avantajlar oluşmasını sağlar. Ekspande olan yemin içerisindeki nişasta, yağ ve lifin sindirilebilirliği artar. Bu sayede yemin metabolik enerji düzeyi yükselmiş olur (Lund, 2002).
Ekspande edilen tahıllardaki en belirgin değişim ve faydalı etki nişastanın jelatinleşmesi sayesinde oluşur (Svihus et al., 2005). Nişasta jelatinizasyonunun artması tahılların içerdiği nişastanın sindirilebilirliğini artırır. Ekspande edilen mısır, arpa gibi tahıllar bu sayede yüksek düzeyde sindirilebilir hale gelir ve özellikle süt ve besi sığırlarında gözlenen tahılların bir kısmının sindirilmeden dışkı ile atılma sorununun önüne geçilmiş olur (Owens et al., 1997).
Şekil 1: Ekspander Üretim Hattı
Ekspande yemlerin pelet veya toz yemlere göre sindirilebilirliği daha yüksek olduğu için laboratuvarda matematiksel olarak hesaplanan enerji değerlerinden daha yüksek enerji değerlerine sahiptirler. Yüksek nişasta ve yağ içerikli yemlerde ekspander uygulaması sayesinde oluşan metabolik enerji değerindeki artış 50–70 kcal/kg düzeyinde olabilmektedir (Lund, 2002).
Ekspande yemler pelet yemlere göre daha hijyeniktir. Ekspande üretim sırasında uygulanan yüksek ısı ve basınç yemin içerisindeki antibesinsel faktörlerin ve patojenik mikroorganizmaların elimine edilmesini sağlar (Peisker, 2006). Ekspande yemler aynı içeriğe sahip pelet yemlere kıyasla daha lezzetlidirler. Yemlerin sevilerek tüketilmesi ve artan kuru madde tüketimi süt ve besi verimini de olumlu yönde etkiler.
Yemlerin ekspande edilmesi protein yapısında da değişime sebep olur. Ekspande yemler aynı içeriğe sahip pelet yemlere kıyasla daha fazla bypass proteine sahiptir (Aldrich et al., 1995). Bypass protein oranının artması özellikle erken ve orta laktasyondaki yüksek verimli ineklerden daha fazla süt verimi alınmasını sağlar.
Besleme ile ilgili faydaları yanında ekspander yem üretiminin fabrikalardaki üretim süreci üzerinde sağladığı faydalar da vardır. Ekspande yem üretimi, pelet kalitesini ve pres kapasitesini olumlu yönde etkiler (Thomas & van der Poel, 1996). Yem formülasyonlarında daha yüksek oranlarda likit hammadde kullanımına imkân sağlar.
Şekil 3: Crown Ekspander Ürün Çıkış Bölümü
CROWN EKSPANDER:
Crown ekspander, yem karışımı veya tahılları sadece genleştirmekle (ekspande etmekle) kalmaz aynı zamanda şekil vererek istenilen fiziksel yapıda ürün elde edilmesini sağlayan yeni bir teknolojidir (Amandus Kahl, 2018).
Crown ekspander ile genel olarak normal ekspander üretim sürecine göre daha yüksek ısı ve basınç uygulaması mümkün olmakta bu da işlenen hammadde veya yem karışımının sindirilebilirliğinin daha yüksek düzeyde olmasını sağlamaktadır. Crown ekspander üretim sürecinde ekspander çıkış ısısı 140 °C’ye ulaşmaktadır (Heidenreich, 2004).
Şekil 2: Expande yem
Crown ekspander hattında mısır, arpa, soya küspesi gibi ruminantların beslenmesinde yaygın olarak kullanılan hammaddeler işlenebilmektedir. Mısır ve arpa, crown ekspander hattında işlendiğinde yüksek ısı ve basınç etkisi ile yüksek düzeyde nişasta jelatinizasyonu sağlanmakta böylelikle bu tahılların sindirilebilirliği en üst düzeye çıkarılmaktadır. Tahılların sindirimini iyileştirecek her uygulama hayvanların tükettikleri mısır veya arpa karşılığı daha fazla süt ve et verimi elde edilmesini sağlar. Crown mısır üretimi sırasında flake mısır’a göre daha yüksek düzeyde nişasta jelatinizasyonu sağlanır (Owens et al., 1997; Zinn et al., 2002; Heidenreich, 2004; Svihus et al., 2005). Bu durum sindirilebilirliği artırarak süt ve et veriminin yükselmesine imkân sağlar.
Crown ekspander üretimi ile nişasta sindirimi yanında tahılların içerdiği yağ ve lifli madde sindirilebilirliği de iyileşir. Bu sayede işlenen mısır veya arpanın sindirilebilir enerji düzeyi en üst seviyeye çıkmış olur.
Soya küspesinin yüksek ısı ve basınç altında crown ekspander hattında işlenmesi ile bypass protein oranı yüksek bir ürün elde edilir. Analiz sonuçları bypass protein oranında %30’lara yakın düzeylerde artış olduğunu ortaya koymaktadır (Aldrich et al., 1995). Elde edilen ve Crown Soya olarak adlandırılan ürünün kontrollü sıcaklık ve temas süresi sayesinde ısı hasarı (Maillard reaksiyonu) engellenmekte; ince bağırsaklardaki toplam protein sindiriminde olumsuz bir değişim yaşanmamaktadır.
Analiz raporları, soya küspesinin içerdiği proteinin daha çok işkembede sindirildiğini (parçalandığını) gösterirken, Crown soya da ise işkembede parçalanma oranı azalmakta sindirim daha çok bağırsaklarda gerçekleşmektedir (bypass protein) (Aldrich et al., 1995). Bu durum özellikle erken laktasyondaki ve yüksek verimli hayvanların beslenmesi açısından önemlidir. Bu dönemlerde rasyonun bypass proteinden zengin kaynaklar ile desteklenmesi süt veriminde ilave artışlar elde edilmesini sağlayabilmektedir.
Şekil 4: Crown mısır
Ruminant beslenmesinde yoğun olarak kullanılan mısır, arpa, soya küspesi gibi kaynaklar crown ekspander hattından tek başına geçirilebileceği gibi işletmelerin ihtiyacına göre mısır-arpa karışımı, mısır-soya küspesi karışımı veya bu üç hammaddenin karışımı tarzında üretim yapmak da mümkündür.
Ekspande yem üretimi ve bu üretim şeklinin son hali olan crown ekspande üretim, ruminant beslenmesinde önemli faydalar sağlayarak işletme verimliliğine ve hayvan sağlığına pozitif katkılar sağlamaktadır.
KAYNAKLAR
1. Aldrich, J. M., Merchen, N. R., & Drackley, J. K. (1995). Effects of expanding soybean meal on ruminal protein degradation and intestinal amino acid digestibility in dairy cows. Journal of Dairy Science, 78(8), 1779–1787.
2. Heidenreich, E. (2004). Hydrothermal and mechanical processing of ruminant feeds: Annular-gap expansion vs. traditional steam-flaking. Advances in Feed Technology, 18(1), 14–26.
3. Lund, S. (2002). Expander processing of feedstuffs: Principles and nutritional consequences for ruminants. Recent Advances in Animal Nutrition, Nottingham University Press, 115–130.
4. Owens, F. N., Secrist, D. S., Hill, W. J., & Gill, D. R. (1997). Impact of grain processing on performance of feedlot cattle. Journal of Animal Science, 75(3), 868–879.
5. Peisker, M. (2006). Feed processing effects on anti-nutritional factors and pathogen control. Feed Mix Journal, 14(2), 22–25.
6. Svihus, B., Uhlen, A. K., & Harstad, O. M. (2005). Effect of starch granule structure, gelatinisation and degree of structural breakdown on nutritional value of starch for ruminants and non-ruminants. Animal Feed Science and Technology, 122(3-4), 303–324.
7. Thomas, M., & van der Poel, A. F. B. (1996). Physical quality of pelleted animal feed: 1. Criteria for pellet quality and feed conditioning. Animal Feed Science and Technology, 61(1-4), 89–112.
8. Zinn, R. A., Owens, F. N., & Ware, R. A. (2002). Flaking corn: Processing mechanics, starch gelatinization, and nutritional value for feedlot cattle. Journal of Animal Science, 80(5), 1145–1156.
9. Amandus Kahl Technology Reports (2018). Hydrothermal processing of ruminant feeds: High-pressure annular gap expansion and Crown shaping applications. Technical Bulletin, Reinbek, Germany.