Yem Üretiminde Peletleme Prosesi

2018 yılında Dünya'da yem üretimi yaklaşık 1,1 milyar ton olarak gerçekleşmiş ve Dünya Gıda Örgütünün öngörüsüne göre önümüzdeki 15-20 yılda bu üretim miktarı %100 artacak ve yaklaşık 2,2milyar tona çıkacaktır. Bu ihtiyacı karşılamak için yılda 55 milyon ton kadar kapasite artışı gerekmektedir. Üretilecek bu yemin büyük çoğunluğu, tahmin edilebileceği gibi peletleme ile elde edilecektir.

Peletleme – Pelet Kalitesi

Peletleme, bir malzemenin pelet şeklinde sıkıştırılması veya kalıplanması işlemidir. Kimyasallar, hayvan karma yemleri, odun talaşı, saman vb. organik maddeler, plastikler ve daha fazlasını içeren çok çeşitli farklı malzemeler peletlenebilir.

Yem peletleme işlemi; iyice öğütülmüş ve karıştırılmış, kimi zaman toz haldeki, sindirilmesi ve işlenmesi zor, birbirinden oldukça farklı yem bileşenlerine sıcaklık, nem ve basınç altında daha büyük boyutlarda form verilmesidir.

Peletleme, orta basınçta aglomerasyona örnek olarak verilebilir. Burada doğal bağlayıcı kullanılır (su-buhar). Hayvan yemi için peletleme, aglomerasyonla boyut büyültme işleminde en yaygın olan ve en büyük hacme sahip uygulamadır. Onu, demir cevherinin peletizasyonu takip eder.

Pelet kalitesi ekonomik açıdan çok önemlidir.Örneğin beyaz et sektöründe verimi değerlendirmek için kullanılan en önemli kriterlerden birisi FCR'dır(Feed Conversion Rate). Yani daha açık ve kaba bir tabirle hayvanın yediği yemi ete dönüştürme oranıdır.Pelet kalitesi arttıkça 1 kg et elde etmek için tükettiğiniz yem miktarı azalmaktadır. Et maliyetinin yaklaşık %90’ının yem üretim maliyetinden geldiği göz önüne alınırsa bunun önemi daha çok anlaşılır. Türkiye’de FCR yaklaşık 1.8 iken, bu rakam Irak’ta 2.4, Brezilya da ise 1.3’tür.

Kaliteli pelet nasıl anlaşılır?

- Toz yok - Gözle incelenip yorumlanabilir.
- Çatlak yok - Gözle incelenip yorumlanabilir.                                               
- Pelet boyları eşit uzunlukta - Gözle incelenip yorumlanabilir.                            
- Sert -Testle ölçülerek görülür.
- Dayanıklı - Testle ölçülerek görülür.
 

Pelet kalitesi, peletin mekanik dayanıklılığı ile ölçülür.Holmen Metodu, Tumble-Box Metodu gibi dünyada standartlaştırılmış ölçüm metodları vardır(mühendislik malzemelerinin sertliğini ölçme metodları gibi). Kalite birimi %PDI’dır (Pellet Durabilty Index). En yüksek kaliteli pelette bu oran %100’dür.

 

Peletlemenin 3 ana tasarımı aşağıda sıralanmıştır:

• Flat
• Konkav (Pelet preslerimiz bu kategoridedir)
• Konveks

Pelet Presi ve Çalışma Prensibi

Ham madde, kalıp/disk üzerindeki dairesel kesitli deliklerin içine basılır. Ham madde ve delik iç yüzeyi arasındaki sürtünme kuvveti ham maddeyi sıkıştırıp kompakt hale getirmek için gerekli direnci yaratır ve ham madde disk üzerindeki deliklerden çubuk
şeklinde ekstrüzyona uğramış olarak çıkar,ayarlanabilir bıçaklar ile kesilerek pelet haline getirilir.

%10-12 nem oranı bulunan ortam sıcaklığındaki yem, proseste 80-90°C'de %15-16 nem oranına ulaşır. Presleme anında yem sıcaklığı, sürtünmenin etkisiyle 90-95°C'lere yükselir. Ardından 10 dk. içinde ortam sıcaklığına yakın değerlere soğutulan yem, içeriğindeki nem %10-12’den fazla olmayacak şekilde kurutulur.

Her ne kadar günümüze gelinceye kadar birçok farklı pelet presi tasarlanmışsa da, günümüzde dünyada kullanılan pelet preslerinin %95’i “ring die” diye tabir edilen dairesel bir kalıba/diske sahip makinelerden oluşur. Bu tür pelet presleri neredeyse yem ve biomass sektörlerinde endüstri standardı olmuştur. Bu tip pelet preslerinde disk bir tahrik sistemi ile döndürülür ve disk içine yerleştirilmiş ruleler, disk iç yüzeyi ile rule arasına giren peletlenecek hammaddenin oluşturduğu sürtünme kuvveti ile döner. Bu sayede ham maddeyi disk iç yüzeyindeki deliklerin içine presler. 

Peletleme prosesi (Şematik)

                



Pelet preslerinde sürüklemeyi-çekmeyi artırmak için rule yüzeyleri pürüzlüdür. Malzeme çok kaygan ise veya ruleler pürüzsüz ise, makine ürünü içine alıp götüremez. Belli bir ürün/uygulama için bu yaşanıyorsa, dişli tahrikli aktarma yerine kayış kasnak aktarmalı presler tercih edilebilir. Kayışlardaki kayma, ilave bir emniyet önlemi gibi davranabilir. Ruleler de genelde, aşınma önleyici bir kaplama ile korunurlar. Disk malzemesi aşınma, korozyon ve kırılmaya karşı dayanıklı olmalıdır.

 

Ekstrüzyon kuvveti sürtünme direncinden büyük olmalıdır. Kanal ön kısımlarında ciddi basınç oluşur. Bu yüzden disk malzemesi ve kalınlığı iyi düşünülmelidir. Disk deliklerinde giriş ve çıkışlarda keskinlik olmamalıdır. Daha yoğun ürün eldesi için ekstrüzyon kanalı (disk delikleri) içindeki L/D oranı artmalıdır.

Peletleme ile Üretilen Bazı Yem Tipleri

• Yüksek Tahıllı Yem (%50-80 tahıl, %12-25 protein): Yüksek nişasta içeren formüllerdir. Şartlandırma aşamasında yüksek nem oranlarına ve sıcaklıklara ulaşmaları gerekir.
• Şeker, Süt Tozu ve Peynir Altı Suyu Tozu (%5-25) Barındıran Isıya Duyarlı Yem: Şeker ve süt ürünleri 60°C'de karamelize olduğu için, sürtünmeden dolayı oluşan ısı düşük tutulmalıdır. Bu amaçla ince kalıp (disk), düşük hız, yağlayıcı veya soğutucu olarak yağ/su eklenmesi tercih edilir.
• Yüksek Doğal Protein (%25-45) Takviyesi ve Konsantresi: Bu tür yemlerde ayrıca %5-30 melas da bulunur. Sıcaklık ihtiyacı yüksek, nem ekleme ihtiyacı düşüktür.
• Düşük Proteinli (%12-16) Yem: Az miktarda tahıl, büyük oranda iri lif/fiberlere sahiptirler. Şartlandırmada az miktarda nem eklenebilir. Düşük nem ve düşük sıcaklıkta şartlandırma sonucunda yüksek kaliteli pelet üretimi zordur.
• Yüksek Üre (%6-30) ve Yüksek Melaslı (%5-20) Yemler: Ekstrüzyonu zordur. Buhar azdır veya hiç yoktur. Diskler ince ve hız düşüktür. Soğutmadan önce kurutma gerekir. Yapışkanlığı ortadan kaldırmak için peletlerin tozu alınmalıdır.

Pelet Yemin Avantajları

1- Öğütme, ısı, basınç ve buharın etkisiyle yem içeriğindeki nişasta parçalanır ve yem daha sindirilebilir hale gelir. Böylece yem çevrim oranı artar.
2- Melas ve yağ kullanıldığından yemin lezzeti ve enerji miktarı artar.
3- Hayvanların yem seçimini önleyerek, homojen besin maddesi alımı ve daha dengeli bir beslenme sağlar. Ayrıca yem artıklarının önüne geçer.
4- Yemle bulaşabilecek hastalıkları önler. (Şap, Brusella, vb.)
5- Tozlanma önlenir.
6- Böceklenme azalır, mikroorganizma üremesi düşüktür.
7- Yemin yığın yoğunluğu artar, bu da depolama kapasiteleri ve lojistik giderleri açısından avantaj sağlar.
8- Pelet üzerine likit halde yem katkı maddeleri katılabilmesine olanak sağlar.
9- Birim yem için harcanan zaman ve enerji miktarı azalır.

Pelet Kalitesini Etkileyen Faktörler

- Buharlı Şartlandırma Parametreleri: Şartlandırma sıcaklığı ve süresi pelet kalitesini etkiler. İki ayrı kondisyonerde, daha yavaş devirde yapılan çalıştırmada pelet kalitesinin arttığı görülmüştür. Nem, yeme daha efektif nüfuz etmekte; onu daha yumuşak ve yapışkan yapmaktadır. Şartlandırma sıcaklığının artırılması, kaliteyi artırmada ve enerji sarfiyatını düşürmede önemli rol oynar.

Verilen buhar (nem) miktarı artırıldığında PDI da artar.

Buhar kalitesi ve buhar basıncı da kaliteyi etkilemektedir.

- Pelet Diski Parametreleri: Disk metalurjisi, disk delik tasarımı, delik deseni-sayısı, disk delik çap/boy oranı kriterleri önemlidir. Delik çapı/Boy oranı azalırsa PDI da azalır. PDI'ı en güçlü etkileyen faktör bu orandır.

- Yığın Yoğunluğu: Yığın yoğunluğu daha büyük olan malzemeden daha kompakt peletler oluşur. PDI daha yüksek olur.

- Malzemenin Disk İçerisinde Kaldığı Süre: Arttıkça PDI da artar.

- Besinlerin İçeriği: İçerikteki yağ miktarı arttıkça pelet kalitesi azalır. Yağ ürünün dış kısmını kaplayarak nemin içeriye nüfuz etmesini engeller.

NOT: Kalite ile kapasite ters orantılıdır.