Çoğu evcil hayvan sahibi, evcil hayvanlarına ticari mama verir. Çünkü ticari mamalar, kapsamlı ve zengin beslenme, kolay tüketim vb. avantajlara sahiptir. Farklı işleme yöntemlerine ve su içeriğine göre evcil hayvan mamaları kuru mama, yarı nemli mama ve konserve mama olarak ayrılabilir; dokuya göre ise karışık mama, yumuşak yaş mama ve kuru mama olarak ayrılabilir. Bazen, evcil hayvana sunulan yeni mama besinsel açıdan dengeli ve ihtiyaçlarını karşılasa bile, evcil hayvanın yeme alışkanlıklarını değiştirmek zor olabilir.
Kuru Evcil Hayvan Maması Genellikle %10 - %12 Su İçerir. Kuru Mama Ayrıca Kaba Toz Mama, Granül Mama, Pürüzlü Öğütülmüş Mama, Ekstrüde Kabartılmış Mama ve Fırınlanmış Mama İçerir, Bunların Arasında En Yaygın ve Popüler Olanı Ekstrüde Kabartılmış Mamadır. Kuru Evcil Hayvan Maması Başlıca Tahıllar, Tahıl Yan Ürünleri, Soya Ürünleri, Hayvansal Ürünler, Hayvansal Yan Ürünler (Süt Yan Ürünleri Dahil), Yağ, Vitaminler ve Minerallerden Oluşur. Kuru Kedi Maması Genellikle Ekstrüde Edilir. Kedilerin Havanları Olmadığından, Kedi Maması Peletleri Azı Dişleriyle Öğütmek Yerine Kesici Dişlerle Kesilebilecek Şekilde ve Boyutta Olmalıdır ve Ekstrüzyon İşlemi Bu Özel Gereksinimi Karşılamak İçin Çok Uygundur (Rokey ve Huber, 1994)(Nrc 2006).
Kuru Şişkin Mama
01: Ekstrüzyon Genleşmesinin Prensibi
Şişirme işlemi, tasarlanan formüle göre çeşitli tozların karıştırılması, ardından buhar şartlandırmasından geçirilmesi ve yaşlandırıldıktan sonra yüksek sıcaklık ve yüksek basınç altında ekstrüde edilmesidir. Daha sonra ekstrüzyon odasının çıkışındaki kalıp aniden sıcaklık ve basınçta düşüşe geçerek ürün parçacıklarının hızla genişlemesine ve kesici tarafından istenen üç boyutlu şekle kesilmesine neden olur.
Şişirme işlemi, eklenen su miktarına göre kuru şişirme ve ıslak şişirme olarak ikiye ayrılır; çalışma prensibine göre ise ekstrüzyon şişirme ve gazlı sıcak pres şişirme olarak ikiye ayrılır. Ekstrüzyon ve şişirme, malzemelerin şartlandırılması ve temperlenmesi, sürekli basınçlı ekstrüzyon, ani basınç azaltma ve hacim genişletme işlemidir.
Günümüzde piyasada satılan köpek mamalarının çoğu ekstrüzyon ve şişirme yöntemiyle üretilmektedir. Ekstrüzyon ve şişirme işlemi, mamadaki nişastanın uygun bir yüksek jelatinleşme seviyesine ulaşmasını sağlayarak, evcil hayvanlar tarafından nişastanın sindirilebilirliğini artırır (Mercier ve Feillit, 1975) (Nrc 2006).
02: Ekstrüzyon ve Şişirme İşlemi
Tipik bir modern ekstrüzyon sisteminin yöntemi, çeşitli tozların buhar ve su eklenerek ön işleme tabi tutulması ve temperlenmesidir. Böylece malzemeler yumuşatılır, nişasta jelatinleştirilir ve protein de denatüre edilir. Evcil hayvan maması üretim sürecinde, lezzeti artırmak için bazen et bulamacı, pekmez ve diğer maddeler eklenir.
Şartlandırıcı, pelet yem üretimi için en yaygın kullanılan şartlandırma ekipmanıdır. Buhar şartlandırma, peletleme sürecinde en önemli faktördür ve eklenen buhar miktarı, yemdeki bağlı su içeriğine ve yem türüne bağlıdır. Şartlandırma sırasında, suyun malzemeye tamamen nüfuz edebilmesi için malzeme ve su buharının şartlandırıcıda yeterince uzun süre kalması gerekir. Süre çok kısaysa, su malzemeye nüfuz edemez ve sadece yüzeyde serbest su formunda kalır. Bu da sonraki süreçlerin işleyişi için elverişli değildir.
Buharlı Klimanın Birçok Avantajı Vardır:
①Sürtünmeyi Azaltın ve Pres Filminin Ömrünü Uzatın. Temperleme sırasında su malzemeye nüfuz edebilir ve su, malzeme ile pres filmi arasındaki sürtünmeyi azaltmak için yağlayıcı olarak kullanılabilir, böylece pres filminin kaybı azaltılır ve hizmet ömrü uzatılır.
② Üretim Kapasitesini Artırın. Ekstrüzyon Sırasında Nem İçeriği Çok Düşükse, Çeşitli Malzeme Bileşenleri Arasındaki Viskozite ve Şekillendirme Kabiliyeti Zayıf Olur. Nem İçeriğini Artırmak, Peletlerin Üretim Kapasitesini Önemli Ölçüde Artırabilir ve Etki İyi Olduğunda Üretim Kapasitesi %30 Oranında Artırılabilir.
③ Güç Tüketimini Azaltın. Nem İçeriği Düşük Olduğunda, Sonraki Ekstrüzyon ve Diğer İşlemlerin Güç Tüketimi Artar ve Buhar Şartlandırma İşleminden Sonra Aynı Miktarda Gıda Üretildiğinde İşlem Sayısı Azaltılabilir, Bu da Güç Tüketimini Azaltır.
④ Parçacık Kalitesini İyileştirin. Temperleme Sırasında Farklı Hammaddelere Göre Eklenen Su Buharı Miktarını Kontrol Etmek, Granüllerin Kalitesini İyileştirebilir.
⑤ Gıda Güvenliğini Artırır. Buhar Şartlandırma İşlemi Sırasında Eklenen Yüksek Sıcaklıktaki Buhar, Çeşitli Yem Malzemelerinde Bulunan Çeşitli Patojenik Mikroorganizmaları Öldürebilir ve Gıda Güvenliğini Artırabilir.
Çeşitli tozlar şartlandırıldıktan sonra doğrudan ekstrüderin ekstrüzyon odasına gönderilir ve ek buhar, su ve bazen tahıl kaba tozu bulamacı, et bulamacı vb. eklenir. Ekstrüzyon odası, ekstrüzyon sisteminin çekirdek kısmıdır ve tüm sistemin görevlerinin çoğu bu parça tarafından tamamlanır. Vida, kovan ve kalıp vb. içerir. Bu bileşen, ekstrüderin tek mi yoksa çift vidalı mı olacağını belirleyecektir, iki paralel şaftı varsa çift vidalı bir ekstrüder olacaktır, sadece bir tane varsa tek vidalı bir ekstrüder olacaktır. Bu parçanın ana işlevi malzemeleri karıştırmak ve pişirmektir ve gerçek duruma göre su veya gazla doldurulabilir. Ekstrüzyon odası, besleme bölümü, karıştırma bölümü ve pişirme bölümü olarak ikiye ayrılır. Karıştırma Bölümü, temperlenmiş tozun ekstrüzyon odasına girdiği giriştir ve bu sırada ham maddenin yoğunluğu çok düşüktür; karıştırma bölümünün iç basıncı arttıkça, ham maddenin yoğunluğu da kademeli olarak artar ve pişirme bölümündeki sıcaklık ve basınç keskin bir şekilde artar. Ham maddenin yapısı değişmeye başlar. Toz ile namlu duvarı, vida ve toz arasındaki sürtünme giderek artar ve çeşitli tozlar, sürtünme, kesme kuvveti ve ısıtmanın birleşik etkileri altında pişirilir ve olgunlaştırılır. Ekstrüzyon odasındaki sıcaklık, nişastanın çoğunu jelatinleştirebilir ve patojenik mikroorganizmaların çoğunu etkisiz hale getirebilir.
Bazı evcil hayvan maması üreticileri, ekstrüzyon işlemine et bulamacı ekliyor ve bu da tariflerde sadece kuru et yerine taze et kullanılmasını sağlıyor. İşlenmemiş etin nem oranının daha yüksek olması, yem bileşimindeki hayvansal madde oranının artmasını sağlıyor. Taze et miktarının artırılması, en azından insanlara yüksek kaliteli bir his veriyor.
Ekstrüzyon İşleminin Birçok Avantajı Vardır:
①Ekstrüzyon İşleminde Üretilen Yüksek Sıcaklık ve Yüksek Basınç Etkili Bir Şekilde Sterilize Edebilir;
② Nişastanın Genleşme Derecesini Önemli Ölçüde Artırabilir. Ekstrüzyon İşleminin Nişastanın Genleşme Derecesini %90'ın Üzerine Çıkarabileceğine Dair Kanıtlar Vardır, Bu da Nişastanın Evcil Hayvanlar Tarafından Sindirilebilirliğini Büyük Ölçüde Artırır;
③ Hammaddelerdeki Çeşitli Proteinler Protein Sindirilebilirliğini Artırmak İçin Denatüre Edilir;
④ Soya fasulyesindeki Antitripsin gibi yem maddelerindeki çeşitli anti-besin faktörlerini ortadan kaldırın.
Ekstrüderin çıkışında bir kalıp bulunur ve ekstrüde edilen hammadde kalıptan geçerken, sıcaklık ve basınçtaki ani düşüş nedeniyle hacim hızla genişler. Evcil Hayvan Maması Üreticileri, kalıp deliklerini değiştirerek birçok şekil, boyut ve renk kombinasyonunda evcil hayvan maması üretebilirler. Bu birleştirme yeteneği, pazar geliştikçe çok önemlidir, ancak evcil hayvan mamasının besinsel uygunluğunu karşılama açısından pek bir şey değişmeyecektir.
Şişirilmiş ürün, döner bir kesici ile belirli bir uzunlukta granüller halinde kesilir. Kesici, 1 ila 6 bıçakla donatılmıştır. Dönme hızını ayarlamak için kesici genellikle yalnızca küçük bir motorla çalıştırılır.
Kuru Ekstrüde Evcil Hayvan Mamasının Yağ İçeriği %6'dan %25'in Üzerine Kadar Değişir. Ancak, Ekstrüzyon İşleminde Çok Yüksek Yağ İçeriği Eklenemez, Çünkü Ekstrüzyon İşlemindeki Yüksek Sıcaklık ve Yüksek Basınç Doymamış Yağ Asitlerini Etkileyecek ve Ayrıca Ekstrüzyon ve Gıda Kalıplamasını Etkileyecektir. Bu nedenle, Ürünün Yağ İçeriğini Artırmak İçin Genellikle Şişirme Sonrasında Yüzeye Yağ Püskürtme Yöntemi Kullanılır. Şişirilmiş Mamanın Yüzeyine Püskürtülen Sıcak Yağ Kolayca Emilir. Yakıt Enjeksiyon Miktarı Üretim Hızı ve Yağ Ekleme Hızı Ayarlanarak Ayarlanabilir, Ancak Bu Yöntem Büyük Hatalara Eğilimlidir. Son zamanlarda, Yağ Ekleme Miktarını Ayarlayabilen Bir Kontrol Yöntemi geliştirilmiştir. Bu Sistem Hız Düzenleme Sistemi ve Pozitif Basınç Enjeksiyon Yağ Pompası Sistemi İçerir, Hata Oranı %10 İçindedir. Püskürtme Sırasında Yağın %5'ten Fazlasına Ulaşması Gerekir, Aksi Takdirde Eşit Olarak Püskürtülemez. Evcil hayvanların mamayı kabul etmesini artırmak için mama yüzeyine protein sindirim maddeleri ve/veya aromalar püskürtmek yaygın bir uygulamadır (Corbin, 2000) (Nrc2006).
Ekstrüzyon ve şişirme tamamlandıktan sonra, ekstrüzyon işlemi sırasında enjekte edilen buhar ve suyun uzaklaştırılması için kurutulması gerekir. Genellikle, gıdadaki nem işleme sırasında %22 ila %28'e ulaşabilir ve işleme sonrasında, ürünün raf ömrüne uyum sağlamak için nemin %10 ila %12'ye ulaşmasını sağlamak için kurutulması gerekir. Kurutma işlemi genellikle ayrı bir soğutucuya sahip sürekli bir kurutucuda veya kurutucu ve soğutucunun bir kombinasyonunda tamamlanır. Uygun kurutma olmadan, ekstrüde evcil hayvan maması bozulabilir ve mikrobiyal çiçeklenme ve mantar büyümesi endişe verici bir oranda olabilir. Bu mikroorganizmaların çoğu kedileri ve köpekleri hasta edebilir, örneğin, bir köpek mamasında küf tarafından üretilen az miktarda toksin bile köpekleri etkileyebilir. Evcil Hayvan Mamalarındaki Serbest Su Miktarının Yaygın Olarak Kullanılan Ölçüsü, Aynı Sıcaklıkta Evcil Hayvan Maması Yüzeyindeki Yerel Su Basıncı ile Buhar Basıncının Denge Oranı olarak tanımlanan Su Aktivitesi İndeksi'dir. Genel olarak, su aktivitesi 0,91'den düşükse çoğu bakteri üreyemez. Su aktivitesi 0,80'in altındaysa, çoğu küf de üreyemez.
Evcil Hayvan Maması Kurutma İşlemi Sırasında Ürünün Nem İçeriğini Kontrol Etmek Çok Önemlidir. Örneğin, Ürünün Nem Oranı %25'ten %10'a Düştüğünde, 1000 kg Kuru Mama Üretmek İçin 200 kg Suyun Buharlaştırılması Gerekir. Nem Oranı %25'ten %12'ye Düştüğünde ise 1000 kg Mama Üretmek İçin Gereklidir. Mamanın Kurutulması İçin Sadece 173 kg Suyun Buharlaştırılması Gerekir. Çoğu Evcil Hayvan Maması Dairesel Konveyörlü Kurutucularda Kurutulur.
03: Ekstrüde Şişkin Evcil Hayvan Mamasının Avantajları
İyi lezzetliliğin avantajlarına ek olarak, şişirilmiş evcil hayvan mamasının bir dizi başka avantajı da vardır:
①Gıda şişirme sürecinde yüksek sıcaklık, yüksek basınç, yüksek nem ve çeşitli mekanik etkiler, yemdeki nişastanın jelatinleşme derecesini önemli ölçüde artırabilir, içindeki proteini denatüre edebilir ve aynı anda çeşitli mikroorganizmalar tarafından üretilen lipazı yok ederek yağı daha stabil hale getirebilir. Bu, hayvanların sindirilebilirliğini ve gıdanın kullanım oranını iyileştirmek için faydalıdır.
②Ekstrüzyon Odasındaki Hammaddenin Yüksek Sıcaklığı ve Yüksek Basıncı, Hammaddede Bulunan Çeşitli Patojenik Mikroorganizmaları Öldürebilir, Böylece Gıda İlgili Hijyenik Gereksinimleri Karşılayabilir ve Gıda Beslenmesinden Kaynaklanan Çeşitli Sindirim Sistemi Hastalıklarını Önleyebilir.
③Ekstrüzyon ve şişirme, çeşitli şekillerde granül ürünler üretebilir, örneğin kedi maması balık şekline üretilebilir, köpek maması küçük kemik şekline üretilebilir, bu da evcil hayvanların yemek yeme isteğini artırabilir.
④ Şişirme ile yiyeceklerin sindirilebilirliği artırılabilir ve yiyeceklerin lezzeti ve aroması artırılabilir; bu özellikle sindirim organları henüz gelişmemiş genç köpekler ve kediler için önemlidir.
⑤Kuru Ekstrüde Pelet Yeminin Su İçeriği Sadece %10-12'dir, Bu da Küf Oluşumuna Neden Olmadan Uzun Süre Saklanabilir.
04: Ekstrüzyonun Besinlerin Sindirilebilirliği Üzerindeki Etkisi
Evcil Hayvan Mamasının Ekstrüzyon İşlemi, Özellikle Nişasta, Protein, Yağ ve Vitaminler Olmak Üzere Çeşitli Besinlerin Sindirilebilirliği Üzerinde Önemli Bir Etkiye Sahiptir.
Nişasta, temperleme ve ekstrüzyon sırasında yüksek sıcaklık, yüksek basınç ve nemin birleşik etkisi altında jelatinleşmeye uğrar. Spesifik işlem, toz karışımındaki nişastanın suyu emmeye ve buhar şartlandırmasından çözünmeye başlaması ve orijinal kristal yapısını kaybetmesidir. Ekstrüzyon işlemi sırasında, nem, sıcaklık ve basıncın daha da artmasıyla, nişastanın şişirme etkisi daha da yoğunlaşır ve bir dereceye kadar nişasta granülleri yırtılmaya başlar ve bu sırada nişasta jelatinleşmeye başlar. Ekstrüde edilen malzeme kalıptan ekstrüde edildiğinde, basınç aniden atmosfer basıncına düştüğü için nişasta granülleri keskin bir şekilde patlar ve jelatinleşme derecesi de keskin bir şekilde artar. Ekstrüzyon işlemindeki sıcaklık ve basınç, nişastanın jelatinleşme derecesini doğrudan etkiler. Mercier ve ark. (1975) Su İçeriği %25 Olduğunda Mısır Nişastasının Optimum Genleşme Sıcaklığının 170-200°C Olduğunu Buldu. Bu Aralıkta, Jelatinleşmeden Sonra Nişastanın In Vitro Sindirilebilirliği %80'e Ulaşabilir. Genleşmeden Önce Sindirilebilirlik (%18) ile Karşılaştırıldığında %18 Oranında Büyük Artış Göstermiştir. Chiang ve Diğerleri (1977) Nişasta Jelatinleşme Derecesinin 65-110°C Aralığındaki Sıcaklık Artışıyla Arttığını, Ancak Nişasta Jelatinleşme Derecesinin Besleme Hızının Artmasıyla Azaldığını Buldu.
Buharla Şartlandırma ve Ekstrüzyon İşlemi, Proteinin Sindirilebilirliği Üzerinde de Önemli Bir Etkiye Sahiptir ve Genel Eğilim, Proteinin Hayvan Sindirimi İçin Faydalı Yönde Değiştirilmesidir. Buharla Şartlandırma ve Mekanik Basınç Etkisiyle Protein, Granül Oluşturmak İçin Denatüre Edilir ve Suda Çözünürlüğü Azalır. Protein İçeriği Ne Kadar Yüksekse, Suda Çözünürlük O Kadar Azalır.
Nişastanın Jelatinleşmesi, Proteinin Suda Çözünürlüğü Üzerinde de Önemli Bir Etkiye Sahiptir. Jelatinleşmiş nişasta, proteinin etrafında bir sarma zarı yapısı oluşturarak proteinin suda çözünürlüğünün azalmasına neden olur.
Protein genişledikten sonra yapısı da değişir ve dördüncül yapısı üçüncül veya ikincil bir yapıya dönüşür; bu da sindirim sırasında proteinin hidroliz süresini büyük ölçüde kısaltır. Ancak, proteinin içindeki glutamik asit veya aspartik asit, lizinle reaksiyona girerek lizinin kullanım oranını azaltır. Yüksek sıcaklıklarda amino asitlerin ve şekerlerin ε-amino grubu arasındaki Maillard reaksiyonu da proteinlerin sindirilebilirliğini azaltır. Hammaddelerdeki antitripsin gibi anti-besin faktörleri de ısıtıldığında yok olur ve bu da hayvanlar tarafından proteinin sindirilebilirliğini başka bir açıdan artırır.
Üretim sürecinin tamamında gıdadaki protein içeriği temelde değişmezken, amino asitlerin etkinliği de önemli ölçüde değişmez.
Gönderi zamanı: 02 Mart 2023