Gıda güvenliği, küresel kurumlar ve Avrupa kurumları düzeyinde sıkça tartışılan bir konu. İnsan nüfusunun artması (2050 yılına kadar 9,5 milyar seviyesine ulaşması bekleniyor) ile hayat standartlarındaki iyileşme gıda üretiminin artırılmasını gerektirmektedir. Verimli tarım arazilerinin kaybı ve buna bağlı olarak daha düşük bir tarımsal üretim ile bağlantılı olarak iklim değişikliğinin tehdit edici görünüşü, üreticileri daha etkili gıda üretimi yolları aramaya zorlamaktadır. Bir yandan geleneksel yem ürünlerinde (buğday ve soya) sürekli yaşanan fiyat artışları ile diğer yandan da etin durağan alım fiyatlarının baskısı altında olan üreticiler, besi işleminin etkinliğinin önemli bir rol oynadığı harcamalarını azaltmak için çaba göstermektedirler. Bu amaca ulaşmak için gerekli araçlar aktif bir şekilde aranıyor ve ekstrüzyon pişirme teknolojisi de bunlardan biri.

Ekstrüzyon, 50 yıldan uzun süredir bilinmekle birlikte yem ve yiyecekler için hidrotermal işlemlerinin en yaygın yöntemlerinden biridir. Bu yöntem, özellikle balık yemi ve evcil hayvan yemi üreticileri arasında oldukça popüler bir konumdadır. Süreçte, tam karma yem, ekstruder ile granüller hâlinde biçimlendirilir ve sonrasında işlemden geçirilir. Bu çoğunlukla kurutma, kaplama ve soğutma ile gerçekleştirilir. Ekstrüzyonun amacı, yeteri kadar yapışkan ve mekanik olarak dayanıklı ve akuatik ortam için önemli olan şekil, boyut ve doku şartlarını karşılayan granül şeklinde karma yem üretmektir. Üstün avantajlarının yanı sıra ekstrüzyonun bazı olumsuz yönleri de bulunmaktadır: Özellikle, uygun şekilde ayarlanmamış ekstrüzyon parametreleri bazı enzimlerin ve amino asitlerin (lisin, metiyonin, sistein) yanı sıra, A, C ve B1 vitaminleri gibi bazı termolabil bileşenlerin kaybına neden olabilmektedir.

Yem üretimini daha sürdürülebilir hale getirmenin yollarını aradığımız için, yem bileşenleri için ekstrüzyon pişirme teknolojisini göz ardı edemeyiz. Seçilmiş yem bileşiğini ekstrüde etmek hem diyetetik hem de teknolojik açıdan birçok avantaj sağlamaktadır. Bu teknolojik planda, sadece seçili karma yemler (genellikle bir veya iki tanesi) ekstrüde edilmekte ve sonrasında nihai yem ile karıştırılmaktadır. Ekstrüzyondan önemli derece yararlanacak olan bileşenler ekstrüde edilir ve bu sayede nihai karışımdaki termolabil maddelerin kaybı gibi ekstrüzyonun olumsuz etkileri ortadan kaldırılmış olur.

Ekstrüzyonun önemi, temel olarak, hayvanların sindirim kanalındaki besinlerin kullanılabilirliğini ve sindirilebilirliğini arttırmakta yatmaktadır. Bu öncelikli olarak besin karşıtı faktörlerin keskin bir şekilde azaltılması, proteinlerin denatürasyonu, nişastaların jelatinleştirilmesi, sözde çözünür lif oranının arttırılması ve ekstrüde edilmiş malzemelerin sterilizasyonu ile meydana gelmektedir. Bu nedenle, bu besin kullanımını arttırmaya yardımcı olan sinerjik bir etkidir.

Enerjik olarak zorlu ekstrüzyon işleminde, en yüksek maliyetler elektriğin ve buharın tüketimi ile ilişkilidir. Ekstrüzyonda ve taşıma yollarında, elektrik enerjisi mekanik enerjiye (SME) dönüştürülür ve ısınma enerjisi ısıya dönüştürülür (STE). Her iki enerji kaynağı da bir dereceye kadar birbiriyle değiştirilebilir. Ancak bir kilovatın buhar olarak üretim maliyetleri, bir kilovatın elektrik olarak üretilmesi maliyetinin sadece üçte biri kadardır. Bu nedenle, buhar enerjisi kullanımını maksimuma çıkarmak ekonomik olarak avantajlıdır.

Enerjiden tasarruf etmenin diğer yolu ise geri kazanım sistemleridir. Farmet a.a. çok katmanlı bir geri dönüşüm sistemi sunmaktadır. Burada ekstrüder ve taşıma yollarından gelen yoğuşma ısısı ve preslerden gelen sıcak hava, giren hammaddeye ön ısıtma uygulamada kullanılır.

TAHIL EKSTRÜZYONU Tahıl ekstrüzyonunun önemi, gıda ile ilgili diğer uygulamaların aksine zaten yüzde 12 ila 22 nemde yaşanan ekstrüzyonla pişirme işleminden kaynaklanan nişasta sindirilebilirliğinin artmasında yatmaktadır ki buna jelatinleşme de denir. Jelatinleşme sıcaklığına ulaşıldığında, nişastanın her iki bileşeni - amorf amiloz ve kristalimsi amilopektin - dönüştürülür. Jelatinleşme; basınç, ısı ve kesme kuvvetlerinin hareketleriyle artar. Bu nedenle jelatinleşme derecesi, ekstrüzyon parametreleri ayarlanarak yönlendirilebilir.

BUĞDAY EKSTRÜZYON DENEYLERİ Buğday ekstrüzyon optimizasyon deneylerimizde, buğday çeşitliliği ve ekstrüzyon parametrelerinin etçi civcivlerde yem dönüşüm oranı üzerindeki etkisini test ettik. İşlem görmüş buğday tam karma yemle karıştırıldı. Bu karışımlar için tarifler benzer beslenme parametreleri sergilemek için yapılmıştır. Testler sırasında çeşitlilik ve ekstrüzyon parametrelerine bağlı olarak işlem görmemiş buğdaya (kontrol grubu) göre, yüzde 4 ile 14 arasında bir tasarruf elde edildi.

YAĞLI TOHUMLARIN VE BAKLAGİLLERİN EKSTRÜZYONU Yağlı tohumlar ve baklagiller (soya fasulyesi, ayçiçeği tohumu, kanola, bezelye, fasulye, acı bakla vb.), yem endüstrisinde ağırlıklı olarak yüksek protein içeriği bakımından değerlendirilmektedir. Baklagiller ve yağlı tohumlar, besin sindirilebilirliği (besin karşıtı faktörler, ANF'ler) üzerinde olumsuz bir etkiye sahip maddeler içerir; bu da bazı hayvansal ürünler üzerinde ve yem alımında ve sindirime olumsuz etkilerde bulunur. En yaygın ANF'ler, soya fasulyesi ve kanoladaki glukozinolatlarda gözlenen proteaz inhibitörleri, lektinler ve üreaz aktivitesidir. Çoğu ANF’lerin faaliyetleri, ısıl işlem ile azaltılmaktadır. Süreçteki yüksek basınçlar ve sıcaklar sayesinde, ekstrüzyon pişirme ANF’leri azaltmak için çok etkin bir yoldur. Yağlı tohumlar, baklagillere kıyasla, ekstrüzyonun vidalı presleme teknolojisi ile birleştirilmesiyle azaltılabilen yağdan önemli miktarda içermektedir.

EKSTRÜZYON-PRESLEME Bu iki teknoloji, ekstrüzyonun avantajlarını yağın mekanik ekstraksiyonunun avantajları ile birleştirmektedir: Ekstrüderler, besin karşıtı faktörlerin ortadan kaldırılmasını sağlarken nişastanın ve proteinin sindirilebilirliği ve hücresel yapıların bozulmasını artırır ve sonuçta malzemeler ısınır. Bunların hepsi, sonraki presleme sürecinde yağ verimini artırır. Bu işlemin nihai ürünleri, bitkisel yağ ve ayrıca ekstre edilmiş soya unu için uygun bir ikame olan pres küspesidir.

Ekstrüde tam yağlı soya fasulyesi, ekstrüde soya fasulyesi küspesi ve ekstrakte edilmiş soya küspesi arasındaki beslenme parametrelerini karşılaştırmak için piliçlerde besi testleri yaptık. Bu bileşenleri içeren karışımlar için tarifler benzer beslenme parametreleri göstermek için yapılmıştır. Testler, hem ekstrüde edilmiş soya küspesi hem de ekstrüde edilmiş tam yağlı soya fasulyesinde ekstrüde edilmiş soya küspesi ile karşılaştırıldığında daha iyi bir yem dönüşüm oranı (FCR) göstermiştir. SONUÇ Artan hammadde fiyatları ile düşen enerji maliyetlerinin mevcut eğilimleri, ekstrüzyon gibi yemde hidrotermal işleme yöntemlerinin ekmeğine yağ sürmektedir. Bütün bu sürecin optimize edilmesi, enerji talebinin düşürülmesi ve nihai ürün kalitesinin yükseltilmesi için bir yol öne sürmektedir. Ki bu kesinlikle başarıya götüren bir yoldur. Ekstrüzyon teknolojisine dair araştırma geliştirme faaliyetleri özellikle kontrol otomasyonunda ve enerji verimliliğinin optimizasyonunda önemli gelişmeler kaydetmiştir. Ancak ekstrüzyonun hayvan verimliliğini artırmak amacıyla ekstrüdatın yemle ilgili değeri cinsinden optimize edilmesi, yine de iyileştirme için önemli bir hareket alanı sunar ve gelecekte aktif bir araştırma alanı olarak kalacaktır.