Сулы ортадағы қоректің сіңімділігін қорек экструдеры қалай жақсартады?

Балық жемінің сіңімділігіндегі жем экструдерінің рөлін түсіну

Жем экструдері дегеніміз не және ол су қоймаларында қалай жұмыс істейді

Жем шығарғыштар негізінен әртүрлі шикізатты алып, оны қоректік заттармен қамтамасыз ететін біркелкі гранулаларға айналдыратын машиналар. Олардың жұмыс істеу принципі шынымен қызық - ақуыздар, көмірсулар мен майлар жоғары қысымда қыздырылған бункер арқылы өткенде, крахмалдар мен ақуыздарда жануарларға сіңімді болатындай өзгерістер болады. Толықтай қосымша пайдасы – бүкіл қыздыру процесі сальмонелла сияқты зиянды заттарды өлтіреді, яғни жем қауіпсізірек болады. Сонымен қатар, гранулалар суда берік ұсталады, сондықтан балық шаруашылығындағы аквакультура резервуарларында жем тым тез еріп кетуіне балықшаруашылар қaygıданбайды.

Негізгі механизмдер: Экструзия процесіндегі жылу, ылғалдылық және қысым

Экструдерлер үш байланысты күш арқылы сіңімділікті жақсартады:

1. Ыстық : 120–150°C температурада крахмалдар желатинденеді және оңай сіңімді көмірсуларға айналады.
2. Ылғалдылығы : Будың енгізілуі (18–25% ылғалдылық) шикізатты жұмсартады және жылуды біркелкі таратуын қамтамасыз етеді.
3. Қысым барабандағы күштер (20–40 бар) өсімдік жасушаларының қабырғаларын жарады, байланысқан қоректік заттарды босатады.

Бұл комбинация өсімдік белоктарындағы қоректілікті төмендететін факторларды жояды және балықтардың ас қорыту жолдарында ферменттердің әсер ету аймағын кеңейтеді.

Экструдерленген қорек пен дәстүрлі қорек: Сіңімділіктегі айырмашылықтар

Экструдерленген қоректер негізгі көрсеткіштер бойынша дәстүрлі пеллеттелген қоректерден асып түседі:

СӘРЕПТІК	Экструдерленген қорек	Дәстүрлі қорек
Нан пісіруге арналған қамыр сіңімділігі	90–95%	60–70%
Су тұрақтылығы	12–36 сағат	2–6 сағат
Патогендерді азайту	99% дезинфекциялау	Шектеулі

Экструзияланған қоректіктердің нәтижесінде қорек көздерін сіңіру мүмкіндігінің артуына байланысты тилапия және тілпек тәрізді түрлерде қорегін пайдалану тиімділігі 15–20% жақсарды (FAO 2023). Экструзияланған гранулалардың ұяшықты құрылымы сонымен қатар қоректі тұтыну жылдамдығын төмендетіп, шығынды және судың ластануын азайтады.

Крахмал желатинденуі және экструзия арқылы энергия қолжетімділігінің артуы

Жоғары температура мен қысым крахмал желатинденуін қалай тудырады

Жем беру экструдерлері 120-ден 150 градус Цельсийге дейінгі жылу мөлшерін 10-дан 20 барға дейінгі механикалық қысыммен біріктіру арқылы жұмыс істейді. Бұл комбинация крахмалдың кристалдық құрылымын бұзады. Мұның болуы кезінде крахмал молекулалары ылғалмен әрекеттеседі, осылайша желатиндену процесі басталады. Шын мәнінде бұл процесс кезінде крахмал дәндері иіліп, соңында сіңімді гельдік матрица деп аталатын нәрсені құрайды. Жылумен өңдеуге арналған әртүрлі зерттеулерге сәйкес, осы нақты жағдайлар өңделмеген шикізатпен салыстырғанда ферменттердің ыдыратуы үшін крахмал қолжетімділігін шамамен 40-60 пайызға дейін арттыруы мүмкін.

Тилапия сияқты балықтарда қоректің сіңірілуіне желатинденген крахмалдың әсері

Гельді крахмал барлық түрлі тамақтанатын түрлер үшін энергияның қолжетімділігін жақсартады, сазанда экструдерленген қоректерден глюкозаның сіңірілуі 18–25% жоғары болады. Кеңейтілген бет амилаза ферментінің тиімді әрекетіне мүмкіндік береді, бұл көмірсуға бай диеталарға бейімделген балықтар үшін маңызды. Бұл өсу сатылары бойынша қорек коэффициентінің өлшенетін жақсаруына аударады.

Крахмалдың максималды сіңірілуі үшін ылғалдылық пен температураны оптимизациялау

Оптимальды крахмал түрленуі үшін экструзия кезінде ылғалдылықты (20–30%) және температураны теңгеру қажет. Лайел реакцияларының пайда болуы үшін артық ыстықтың қаупі туады, ол қоректік заттарды байланыстырады, ал ылғалдылықтың жетіспеушілігі крахмалдың желатинденуін шектейді. Қазіргі заманғы экструдерлер бұл тепе-теңдікті сақтау үшін нақты уақытта бақылау жүйесін қолданады және карпия мен сомияқ балықтар сияқты түрлерде 85%-дан астам крахмал сіңірілу көрсеткішіне жетеді.

Экструдерленген қоректердегі ақуыздың денатурациясы және қоректік емес факторлардың инактивациясы

Экструзия кезінде ақуыздардың құрылымдық өзгерістері мен сіңірілуінің жақсаруы

Біз 120-ден 150 градус Цельсийге дейінгі бақыланатын жылу мен механикалық ысырылу күштерін қолданған кезде, бұл шынымен күрделі ақуыз құрылымдарын бүлдіреді. Бұл процесс пептидтік байланыстарды ашады, сондықтан олар сіңіру ферменттерімен жақсырақ әрекеттесе алады. Мансур мен ындағы 1993 жылғы зерттеулеріне сәйкес, бұл денатурация тіпті шаян сияқты организмдер үшін ақуызды ыдыратуды жеңілдетеді және экструзияланбаған қоректендіру нұсқаларымен салыстырғанда сіңіру деңгейін шамамен 18 пайызға жақсартады. Нақты пайдалану көрсеткіштеріне назар аударсақ, сулы орта жануарлары экструзиялық өңдеуден кейін соя ақуызының 92-95 пайызын сіңіре алады, ал шикізаттан тек шамамен 78-82 пайызын ғана сіңіреді. Айырмашылық өңдеу кезінде құрылым қаншалықты жақсы оптимизацияланғанына байланысты.

Протеаза ингибиторлары сияқты антинутриционалды факторлардың белсенділігін жою

Экструзиялық процесс көптеген өсімдік негізіндегі компоненттерде болатын трипсин ингибиторлары сияқты жылуға сезімтал анти-қоректік заттардан тиімді түрде құтылады, бұл барлық тағаммен қоректенетін балық түрлері үшін ерекше пайдалы. Мысалы, соя ұнын өңдеу кезінде шамамен 135 градус Цельсийге дейін қыздырғанда, осы әдіс лектиннің белсенділігін шамамен 94 пайызға, ал протеаза ингибиторларын шамамен 88 пайызға дейін азайтады. Бұл көрсеткіштер Осуна Гальярдо мен 2023 жылы жарияланған зерттеулерінің авторларының зерттеулерінен алынған. Бұл нені білдіреді? Бұл тек сулы орта мекендейтін жануарлардың ас қорыту жолдарына қатыгездік тудыратын заттарды жояды ғана емес, сонымен қатар қажетті амин қышқылдарының қолжетімділігін сақтайды. Балық шаруашылығы үшін жақсырақ тұрақты қорек құрған кезде бұл өте маңызды.

Қоректік заттарды сақтай отырып, антиқоректік заттарды азайту үшін жылуға ұшырау деңгейін теңестіру

Оптималды экструзия 130–140°C температурада 15–30 секундқа созылатын ұзақтықты қамтамасыз етеді, ол лизинді бұзбай-ақ 85–90% дейінгі антинутриционалдық қосылыстарды жояды. Нақты уақыттағы ылғалдылық сенсорлары Майяр реакцияларының тым мол ынталануын болдырмау үшін алдын ала дайындау кезіндегі ылғалдылықты 18–22% деңгейінде ұстайды, өйткені бұл ақуыздың сапасына зиян тигізуі мүмкін (Faliarizao және т.б., 2024).

Жақсырақ ішектік денсаулық үшін талшық пен қоректік матрицаны өзгерту

Экструзия қалай талшық құрылымын өзгертеді және өсімдік негізіндегі қоректі пайдалануды жақсартады

Соңында 120-ден 150 градус Цельсийге дейінгі жылу мен механикалық күшті пайдаланған кезде соя ұнында және бидай қабығында кездесетін берік талшықтарда қызықты нәрсе болады. Олар аңдарға қиын сіңірілетін күйден, шыныменде ыдырап, пайдаланылатын түрге айналады. Арпа мысалын алсақ, оны осы процестен өткізгеннен кейін оның бета-глюканы шамамен 40 пайызға қолжетімдірек болады. Ескерткіштің тамырында инулин бар, ол да осылай өңделгеннен кейін ішектің денсаулығын қолдауда көптеген жақсарып кетеді. Нақты әсері неде? Балық шаруашылықтары өздерінің карп пен креветкаларына қалыпты жемге қарағанда осылай ерекше өңделген өсімдік материалдарын бергенде энергияның шамамен 15-20 пайызына артық алатынын байқаған. Көптеген суфермалар бастапқы инвестициялық шығындарына қарамастан бұл әдісті қолдана бастауы түсінікті.

Қоректік заттардың ыдырауы және суда өмір сүруші түрлердің ішектің денсаулығына әсері

Экструзия процесі осы мықты өсімдік жасуша қабырғаларын ыдыратады, бұл бұрын оның ішінде қамалған фосфор мен әртүрлі амин қышқылдары сияқты қоректік заттарды босатады. Шыбындар экструдерленген қорекпен қоректендіргенде, олардың соңғы ішегі шамамен 35% астам қысқа тізбекті май қышқылдарын (SCFA) өндіретінін көрсеткен зерттеу жалғыз жылы жарияланды. Бұл SCFA-лар ішек қабырғасын қалыптастыруға көмектеседі және қабыну мәселелерін нақты төмендетеді. Экструзияның 80-90 пайызын құрайтын осы қиын лектинді нұхасыздандыруы ерекше қызықты. Бұл жануарларға арналған қоректерге өсімдік негізіндегі ақуларды қауіпсіз қосуға мүмкіндік береді. Біз бұл туралы нақты нәтижелерді көріп отырмыз. Соңғы шаян тұқымдары бұрынғы дәстүрлі әдістермен мүмкін болғаннан гөрі экструдерленген қоректерден 22% астам өсімдік ақуын сіңіре алады.

Экструзия арқылы су қоректерінің қоректік құндылығын арттыру

Талшықтың ерігіштігі шамамен 55-65 пайызға жеткен кезде, экструдерлер қоректік құрамға көбінесе 25%-ға дейінгі балдырлар мен қосымша 15-20% шанақ ұнын қосуға мүмкіндік алады, бұл гранулалардың сапасына әсер етпейді. Ішек микробтарына арналған соңғы зерттеулер қызықты нәтиже берді: балықтар өңделген өсімдік талшықтарын тұтынған кезде, олардың ішегінде бактероидтер бактерияларының саны шамамен 30 пайызға дейін арта түседі. Бұл маңызды, себебі осы бактериялар витамин К-ны өндіреді және иммунитетті реттейді. Нақты өмірдегі пайдасы да елеулі. Осындай өсімдік негізіндегі аралас диетада өсірілген лосось 1,15 FCR шамасындағы тамақты дене массасына айналдыру коэффициентіне ие болады, бұл қалыпты коммерциялық қорекпен салыстырғандағы 1,35 көрсеткіштен жақсырақ. Сондықтан барлық шаруашылықтар осы тәсілге көңіл бөлуде.

Сіңірімділікті максималдандыру үшін экструзия параметрлерін оптимизациялау

Температура, ылғалдылық және бұранда жылдамдығы: Қорек сапасына әсерлерінің жиынтығы

Экструзия процесін қаншалықты жақсы басқаруымыз малларға арналған қоректің қаншалықты сіңімді болатынына үлкен әсер етеді. Баррель температурасын шамамен 130-ден 150 градус Цельсий аралығында ұстап, ылғалдылық мөлшерін шамамен 18-22 пайыздан аспауын қамтамасыз етсек, Тағам және ауыл шаруашылығы ұйымының соңғы зерттеулеріне (2023) сәйкес, крахмалдың желімделуі кәдімгі пеллет әдістерімен салыстырғанда әлдеқайда жоғары болады. Винт жылдамдығы да маңызды. Оны минутына шамамен 250-400 айналыс жылдамдықпен қолдану жылуға сезімтал амин қышқылдарын бүлдірмей-ақ қиын целлюлоза талшықтарын ыдырату үшін жеткілікті үйкеліс күшін туғызады. Жылуды шектен тыс қолдану лизиннің қолжетімділігін шамамен 12 пайызға дейін төмендетуі мүмкін, ал егер біз өңдеуді жеткілікті жасамасақ, зиянды заттар қорек құрамында қалып қояды. Бұл сапалы қорек өнімдерін шығару үшін осы барлық параметрлерді дұрыс таңдаудың қаншалықты маңызды екенін көрсетеді.

Мәліметтерге негізделген стратегиялар: Экструзия параметрлерін балықтардың сіңімділігімен байланыстыру

Лосось бойынша сынақтар оптималды ақуыздың сақталуын (25%) қажет етеді:

• 142°C ±3°C шығу температуралары
• Винттік сығу қатынастары 1:3,5
• ұстау уақыты 90 секунд

Бұл параметрлер Атлант мұхитының лосось түрінде ас қорыту қабілетін 78%-дан (оптимизацияланбаған қоректендіргіштермен) 92%-ға дейін арттырды (Aquaculture Nutrition 2024). Машиналық оқыту модельдері енді 15 экструзиялық айнымалыларды талдау арқылы ас қорыту қабілетін 89% дәлдікпен болжайды және ас қорыту физиологиясына негізделген түрге сәйкес реттеулер жасауға мүмкіндік береді.

Дәлдікті экструзиялау технологиясында нақты уақытта бақылау және ақылды жүйелер

Бүгінгі таңдағы экструдерлер 50 миллисекундтан кем интервалдармен вязкость өзгерістерін және температура профилдерін бақылай алатын IoT сенсорларымен жабдықталған. Жиналған ақпарат автоматтандырылған басқару жүйелеріне жіберіледі, олар шнек жылдамдығын шамамен плюс-минус 5 АЙН диапазонында реттеп отырады, нәтижесінде крахмал желатинденуі дұрыс деңгейде сақталады. 2024 жылғы «Экструзия параметрлері» зерттеуінде жарияланған мәліметтерге сәйкес, бұл ақылды жүйелер дәстүрлі қолмен әдістермен салыстырғанда қоректілік құндылықтардың терілуін шамамен 18 пайызға, ал жалпы өндіріс көлемін шамамен 22 пайызға төмендетеді. Өндірушілер бұл технологияны енгізудің нақты пайдасын сезіне бастады.

ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР

Қорек экструдері дегеніміз не?

Қорек экструдері — әртүрлі шикізатты малдарға арналған қоректілігі жоғары гранулаларға өңдейтін машина.

Су қоректері үшін экструзия неге пайдалы?

Экструзия асқорытушылықты жақсартады, сулық тұрақтылығын жақсартады және патогенді агенттерді тиімді түрде азайтады, бұл сулық түрлерге қауіпсіз және тиімді қорек алу мүмкіндігін береді.

Экструзия нан крахмалының асқорытушылығын қалай жақсартады?

Экструзияда крахмалды желатиндеуге жылу, қысым және ылғал қолданылады, осылайша оны қоректік заттардың сіңірілуін жақсартатын асқорытылатын түрге айналдырады.

Экструзия кезінде антинутриционалды факторлар қалай жойылады?

Экструзия кезіндегі бақыланатын жылу мен қысым ақуыздарды денатурациялайды және протеаза ингибиторлары сияқты антинутриционалды факторларды белсенділігін жояды.