Yem ekstrüderleri, işlev açısından normal pelet makinelerinden nasıl farklıdır?

Yem Ekstrüderlerinin ve Pelet Makinelerinin Çalışma Prensipleri

Yem Ekstrüderleri, Ekstrüzyon Pişirmesi için Nasıl Yüksek Sıcaklık, Basınç ve Kesme Kuvveti Kullanır

Ekstrüzyon yemek makineleri, ham maddeleri üç aşamalı bir ısıtma ve presleme süreciyle dönüştürerek mucur işler yaratır. Sıcaklık 120 ila 150 derece Celsius'a ulaştığında ve basınç yaklaşık 20 ila 40 bar seviyesine çıktığında yem bileşenlerinde ilginç bir değişiklik meydana gelir. Nişasta yumuşamaya başlar ve jel kıvamına bürünürken proteinler yapısını kaybeder. Bu da yemi hayvanlar için sindirimi oldukça kolay hale getirir; FAO'nun 2023 raporlarına göre, işlenmiş yemler, işlenmemiş yemlere göre yaklaşık %18 ila %25 daha iyi sonuç verir. Bu sürecin kalbinde ise makinelerin içindeki güçlü vidalar yatar. Sürtünme ısısı ve enjekte edilen buharın birleşimi, karışımı tamamen pişirmenin yanında istenmeyen bakterileri yok eder ve çıkışta elde edilen peletlerin içinde değerli besin maddelerinin korunmasına yardımcı olur.

Yem Ekstrüzyonunda Çift Vidalı ve Tek Vidalı Sistemlerin Rolü

Çift vidalı ekstrüder, günümüzde karmaşık akvafeed ürünlerinin üretiminde yaklaşık %60 pazar payı ile tercih edilen ekipman haline gelmiştir. Bunun sebebi büyük ölçüde karşı dönüştüren vida tasarımına sahip olmalarıdır ve bu da özellikle %12'nin üzerinde yağ içeriğine sahip formüllerin uygun şekilde karıştırılması gerektiğinde fark yaratmaktadır. Bununla birlikte, tek vidalı sistemler enerji verimliliğinin en çok önem taşıdığı sıradan hayvansal yem üretimi işlemlerinde hâlâ yerini korumaktadır. Bu sistemler genellikle ton başına 35 ila 50 kilowatt saat enerji tüketirken, buğday bazlı yemlerin işlenmesi sırasında çift vidalılarda bu değer ton başına 55 ila 75 kWh seviyesindedir. İlginç olan ise modern teknolojinin ne kadar ilerlediğidir. Birçok yeni model, üretim hattını sürecin ortasında durdurmadan malzeme bekleme süresini 15 saniyeden başlayarak 90 saniyeye kadar ayarlayabilen değişken hız sürücüleriyle donatılmıştır.

Normal Peletleme Makinelerinin Orta Derece Isı ile Sıkıştırmaya ve Kalıp Oluşturmaya Nasıl Dayandığı

Pelet bantları genellikle 60 ila 85 santigrat derece aralığında çalışır, daha önce bahsettiğimiz konik deliklerden ön işlem uygulanmış hamuru sıkmak için yatay halka kalıplarını kullanırlar. Bu halka kalıp sıkıştırma sürecinin sonucu? Genellikle kara hayvanları için uygun olan, 600 ila 700 kilogram arasında ağırlık taşıyan ve nemi %12.5'in altında tutulan oldukça yoğun peletlerdir. Şimdi, bu noktada ekstrüzyon yöntemleriyle karşılaştırmada ilginç olan kısım burası. Bu süreçte aslında kimyasal bir değişim yaşanmaz. Bunun yerine, ASABE standartları 2022'de güncellenen verilere göre, nem oranı %18 ila %22 aralığında iken lignin plastikleşmesi adı verilen bir şey sayesinde mekanik bağlanma gerçekleşir.

Ekstrüzyon ile Peletleme: Nem, Sıcaklık ve Bekleme Süresi Farklılıkları

Ekstrüderler 120–150°C i̇le %15–30 nem , kontrollü termal işlemi sürdürmek için çift vidalı sistemler kullanarak 90–120 saniye wenger Group 2023). Buna karşılık pelet makineleri, 70–90°C i̇le %10–15 nem , oluşum işlemini 15–30 saniye içinde tamamlayarak yemleri sıkıştırır. Bu farklılıklar ekstrüderlerin:

• Yıkıcı antinütrientler %86 daha fazla tripsin inhibitörleri gibi
• Başar peletleme işlemine göre 3,1 kat daha yüksek nişasta jelatinizasyonu peletlemeden daha fazla

Ekstrüde edilmiş peletlerin fiziksel özellikleri ile geleneksel peletlerin karşılaştırılması

Karakteristik	Ekstrüde Edilmiş Peletler	Geleneksel Peletler
Genişleme oranı	1,8–2,5:1	1,1–1,3:1
Hacimsel yoğunluk	350–450 kg/m³	550–650 kg/m³
Su Kararlılığı (saat)	6–8	1–2
Kırılganlık Oranı	<3% 24 saatten sonra	8–12% 24 saatten sonra

Ekstrüde yemin gözenekli yapısı, besin emilimini 19–27% enzim nüfuzunu kolaylaştırarak

Su ürünleri yeminde yüzen ve batan özellikler: Ekstrüzyonla kaldırma kontrolü nasıl sağlanır

Ekstrüderler, pelletelemenin ulaşamadığı, yüzücü yemlerde kontrollü nişasta genleşmesi ile 5–12 dakika süreyle kaldırma kuvveti sağlar. 2022 Alltech Su Ürünleri Raporu'na göre ekstrüde yemler, kontrollü batma hızları sayesinde karides çiftliklerinde atığı 41% azaltır. Temel faktörler şunlardır:

• Hava kabarcığı oluşumu 125–140°C kalıp sıcaklıklarında
• Nem ayarı ile ayarlanabilir yoğunluk (400–700 kg/m³)

İşlem verimliliği ve ölçeklenebilirlik: Yem ekstrüderi mi yoksa pelle mili mi seçileceğine dair kriterler

Ekstrüderler 8–12 ton/saat ama tüketir 35–50 kWh/ton , yüksek hacimli su ürünleri yemi hatları için uygun hale getirir. Pelet üretim makineleri 3–6 ton/saat at 18–25 kWh/ton , 10.000 ton/yıldan düşük kapasitelerde çalışan kümes hayvanları ve domuz işletmeleri için daha uygundur. FAO 2023 Maliyet Etkinlik Analizi şunlar için ekstrüder önermektedir:

• %20'nin üzerinde lipid içermesi gereken diyetler
• Kapasite kullanım oranları %75'in üzerinde olan tesisler

Besin Dönüştürme ve Sindirilebilirlik Sonuçları

Ekstrüde Yemlerde Nişasta Jelleşmesi ve Protein Denaturasyonu

Ekstrüzyon süreci, hayvan yemi olarak kullanılan tahıllarda 70%'i aşan nişasta jelleşmesine neden olmak üzere besinlerde önemli değişikliklere yol açar. Kompleks karbonhidratlar daha basit glikoz moleküllerine parçalandığında, bu hayvanların tükettiği yemlerde daha fazla enerjiden yararlanma imkanı doğar. Aynı zamanda proteinler denatüre olur ve bu da sindirim sırasında onları parçalayan enzimlerin daha iyi çalışmasına olanak tanır. 2021 yılında Frontiers in Nutrition'de yayınlanan araştırmalar, ekstrüde yemlerin işlenmemiş malzemelere göre protein sindirimi açısından %12 ila %18 daha iyi olduğunu göstermiştir. Bu fark özellikle tek mideli hayvanlar olan tavuklar ve diğer kümes hayvanları için çok önemlidir çünkü bu türlerde besin maddelerinin emilimi büyüme ve sağlık için kritiktir.

İşlemenin Vitamin Korunumu ve Anti-Besinsel Faktörler Üzerine Etkisi

Ekstrüzyon, özellikle ısıya duyarlı vitaminlerde ciddi kayıplara neden olur; tiamin düzeyleri işlerken %65 ile %75 arasında düşer. Ancak burada da iyi bir haber var: bu yöntem soya küspesindeki sinir bozucu antinutrisyonel faktörlerin yaklaşık %95'ini ortadan kaldırır; tripsin inhibitörleri de bunlara dahildir. Geçen yıl ScienceDirect'te yayımlanan bazı yeni çalışmalara göre, pelet yemler üretim sırasında çok yüksek sıcaklıklara ulaşmadığı için vitaminlerin yaklaşık %15 daha fazlasını korur. Pelet üretimindeki zirve sıcaklıklar genellikle 60 ila 80 santigrat derece aralığında iken, ekstrüzyon süreçlerinde bu değerler 130 ila 150 dereceye kadar çıkar. Yine de belirtmek gerekir ki, ekstrüzyon önemli mineraller olan çinko ve demiri tutan liken ve fitatları yok etmede oldukça etkilidir, böylece bu minerallerin emilimini mümkün kılar.

Kıyaslamalı Sindirilebilirlik: Neden Ekstrüze Yemler Genellikle Besin Maddesi Emilimini Artırır

Yem işleme konusunda konuştuğumuzda, ekstrüzyon ile ilgili oldukça ilginç bir durum söz konusu. Nişastanın jel haline dönüşmesi ve proteinlerin açılmaya başlaması, bu yemlerin metabolize edilebilir enerji değerini normal pelletlere göre yaklaşık %20 ila %25 oranında artırıyor. Su ürünleri yetiştiriciliği ortamlarında yapılan bazı testlerde, ekstrüzyonla üretilen karides yemi kullanıldığında sonuçların daha iyi olduğu gözlemlenmiş. Ekstrüzyon ürünleri için protein verimlilik oranı yaklaşık 2.8 iken, normal pelletlerde bu oran sadece 2.3 seviyesinde kalmış. Bunun nedeni, nişastanın yapısal olarak değişimi sırasında yem yapısında çok sayıda küçük gözeneklerin oluşması ve bu da sindirim sırasında enzimlerin daha hızlı çalışmasına olanak sağlıyor. Ancak burada önemli bir noktaya dikkat çekmek gerekir: geviş getiren hayvanlarda aynı faydaları görmek mümkün değil çünkü bu hayvanların bağırsak mikropları zaten lifli maddeleri işleme konusunda özelleşmiş durumda.

Su Yemi ve Hayvan Beslenmesinde Uygulamaya Özel Avantajlar

Balık ve Karides Yemi Üretiminde Neden Yem Ekstrüderleri Öne Çıkıyor

Modern yem ekstrüderleri, 140 ila 160 santigrat derece gibi çok yüksek sıcaklıklarda pişirme sırasında nişastanın %95'ten fazlasının doğru şekilde jelatinleşmesini sağlayabilir. Bu işlem, suyun yüzeyinde yüzen pelteleşmiş yapılar oluşturur ve bu da yüzeyde beslenen balıklar ve kabuklular için idealdir. Bu pelteleşmiş yapılar, tilapia ve karides çiftliklerinde çalışanlar için hayvanlarının gerçekten beslendiğini görebilmeleri açısından çok uygundur. Gerçek avantaj, pelletlerin yoğunluğunu kontrol edebilme özelliğinden gelir. Ekstrüzyonla üretilmiş yemlerin çoğu, altı saatlik bir sürede on seferden sekizi kadar su yüzeyinde kalabilmektedir, buna karşılık geleneksel pelteleşmiş yemler suya düştükten yaklaşık on iki dakika sonra dibe batar. Formülasyon esnekliği konusunda da, çift vidalı makineler yağlı maddeleri oldukça iyi işleyebilir. Bazı işletmeler, pellet yapısını bozmadan yüzde on sekiz oranında yağ içeren formüllerle çalışabilmektedir. Bu durum, gelişim dönemlerinde daha yüksek enerji alımına ihtiyaç duyan etçil balık türlerinin yetiştirilmesi için mutlaka gerekli bir özelliktir.

Tavuk, Domuz ve Ruminant Yemlerinde Pelet Makineleri için Kullanım Alanları

Pelet makineleri özellikle ham selüloz içeriği %30 ila %40 seviyesinde olan yüksek lif içeren hammaddelerle çalışırken hayvanlara yem üretimi açısından oldukça iyi sonuç verir. Bu makinelerin en iyi çalıştığı nem oranı da yaklaşık %12 ila %15 arasındadır. 2024 yılında yapılan son hayvan yemi araştırmaları ilginç sonuçlar ortaya koymuştur. Tavuklara ezilmiş yem yerine pelet yem verildiğinde yemden yararlanma oranı yaklaşık %9 artmıştır. Domuzlar için bu oran geleneksel yem şekillerine göre yaklaşık %6 oranında iyileşme sağlamıştır. Peletleme işleminin etkili olmasının sebebi işlem sırasında uygulanan sıcaklık aralığıdır; genellikle 60 ila 80 santigrat derece arasındadır. Bu ısı seviyesi fitaz enzimleri gibi önemli katkı maddelerinin etkisini korurken aynı zamanda zararlı bakterileri de azaltmaktadır. Bu yüzden peletleme işlemi sindirim sistemleri diğerlerine göre daha karmaşık olmayan hayvanlar için hem ekonomik hem de pratik faydalar sağladığı için birçok çiftçi tarafından tercih edilmektedir.

Vaka Çalışması: Tilapia Balıkçılığında Ekstrüde Yüzen Yem ile Pellet Batan Yemin Karşılaştırılması

Tilapia balıklarını kapsayan 12 haftalık bir çalışma sırasında araştırmacılar, ekstrüde yem kullanmanın, son ağırlıklar karşılaştırıldığında yaklaşık %23 oranında önemli ölçüde kazanç sağladığını gözlemledi; bu ağırlıklar ekstrüde yemle beslenenlerde 1.450 gram, normal pellet yemle beslenenlerde ise sadece 1.178 gram olarak ölçüldü. Ayrıca yem dönüşüm oranı da %18'e yakın düşerek 1,7'den 1,4'e indi. Bunun ilginç olması ise ekstrüzyon teknolojisinin, pelletlerin gözenekliliğini ayarlayarak daha iyi besin emilimini mümkün kılmasından kaynaklanıyor. Bu durum özellikle tilapia balıklarının bağırsaklarının görece kısa olması, vücut uzunluğunun yaklaşık dört katı olması açısından oldukça önemli. Bunun yanında bir diğer fayda da su kalitesinde belirgin bir iyileşme oldu. Amonyak seviyeleri, toplamda daha az yemin israf edilmesinden dolayı normalin %27 altında ölçüldü. Bu tür iyileşmeler, suyun temiz tutulmasının sürekli bir zorluk olduğu akvakültür işletmelerinde ciddi fark yaratabilir.

Maliyet, Bakım ve Teknoloji Seçimi Konuları

İlk Yatırım ve İşletme Maliyetleri: Ekstrüder Karşılaştırması ile Pellet Makinesi

Yem ekstrüderlerinin başlangıç maliyeti genellikle pellet makinelerinin tipik fiyatlarının %60'ı ile hatta %100'ü arasında olabilir. Basit bir pellet makinesi yaklaşık yirmi bin liradan başlayabilir ama iki vidalı ekstrüderler? Kolayca yüz elli bin lira sınırını aşabilir. Yine de büyük resme baktığınızda, ölçekli işletmeler için bu ekstrüderler zamanla maliyet açısından daha mantıklı olabilir. İşlenen her ton için enerji faturası yaklaşık %30 ila %50 oranında düşer ve aynı zamanda çeşitli hammaddeleri sorunsuz şekilde işleyebilirler. Günün sonunda büyük miktarlarla çalışan işletmeler için bu tür verimlilik, başlangıçtaki yüksek fiyat etiketine rağmen genellikle avantaj sağlar.

Bakım Gereksinimleri ve Parça Ömrü

Pelet makinaları genellikle yılda sadece 3 ila 5 kez bakım gerektirir; örneğin kalıpların değiştirilmesi ve ruloların ayarlanması gibi işlemler bu kapsamda yer alır. Bu da onların bakımını diğer ekipmanlara göre oldukça basit hale getirir. Ancak ekstrüderlerde operatörlerin vida elemanlarını ve silindir astarlarını özellikle balık unu gibi aşındırıcı malzemeler sistemden geçirilirse her ay kontrol etmeleri gerekir. Genel maliyetlerin zaman içindeki değişimlerine baktığımızda, ekstrüder parçalarının aynı koşullarda pelet makinası bileşenlerine göre iki ila üç kat daha hızlı aşındığını gözlemledik. Bu tür bir fark uzun vadede bu makineleri düzenli olarak çalıştıran herkes için ciddi ölçüde maliyet artışına neden olur.

Yem Tipine ve Ölçeğe Göre Uygun Teknolojinin Seçilmesi

• Ekstruderler excel için:
  • Kontrollü yüzdürme özelliği gerektiren su ürünleri yemi
  • Yüksek yağlı formülasyonlar (> %12 lipid içeriği)
  • Saatte 5 tondan fazla üretim yapan işletmeler
• Pelet makinaları uygundur:
  • Basit formülasyonlara sahip kümes hayvanı ve domuz yemleri
  • Günlük üretim kapasitesi <2 ton olan çiftlikler
  • Teknik personeli sınırlı olan tesisler

Küçük ölçekli üreticiler, kolay kullanımı ve daha düşük maliyeti nedeniyle pelet makinelerini tercih etmelidir; 50.000 ton/yıldan fazla üretim yapan entegre yem üreticileri ise ekstrüderlerin versiyonluluğu ve performansı sayesinde daha iyi yatırım getirisi elde eder.

SSS Bölümü

Yem ekstrüderleri ile pelet makineleri arasındaki temel farklar nelerdir?

Yem ekstrüderleri yüksek sıcaklık ve basınç kullanırken, pelet makineleri sıkıştırmaya ve orta derece ısıya dayanır. Ekstrüderler nişastayı jelatinleştirebilir ve proteinleri denatüre edebilir, bu da yemin sindirilebilirliğini artırır; pelet makineleri ise kimyasal değişim olmadan mekanik bağlamaya odaklanır.

Ekstrüderler su ürünleri yemlerinde besin emilimine nasıl katkı sağlar?

Ekstrüzyon süreci hava kabarcığı oluşumunu kolaylaştırır ve besin emilimini artıran, enzim penetrasyonuna olanak tanıyan gözenekli peletler oluşturur.

Su ürünleri yetiştiriciliğinde neden ekstrüde yemler tercih edilir?

Ekstrüzyonla üretilen yemler, yüzücü balıklar ve kabuklular için önemli olan kontrollü kaldırma kuvveti sağladığından tercih edilmektedir. Aynı zamanda pelet yapısını bozmaksızın daha yüksek yağ içeriği kullanılmasına da olanak tanır.

Küçük çaplı işletmeler için hangi tür yem işleme teknolojisi uygundur?

Küçük çaplı işletmeler için pellet makineleri, basit yapıları ve daha düşük maliyetleri nedeniyle uygundur. Tavuk ve domuz yemlerinde ihtiyaç duyulan basit formülasyonlarla iyi çalışırlar.