Farklı kapsülleme teknikleri, değişken besin biyoyararlanım seviyelerine yol açıyor

Kapsüllenmiş besinler giderek daha popüler oluyor ve geleneksel yemlere kıyasla tutarlı, güvenilir ve uygun maliyetli alternatifler sunuyor. Bu trend, kapsüllenmiş ürünlerin pazara akmasına neden oldu. Herhangi bir yeni ürün kategorisinde hep olduğu gibi, bazı ürünler diğerlerinden daha iyi olur. Doğru ürünü seçmek ve paranızın karşılığını en iyi şekilde almak için birkaç basit soru sormanız yeterli.

Stefano Vandoni, PhD
Teknik Servis Müdürü
Balchem ANH, EMEA

Lipit kapsülleme teknolojisi; besinlerin işleme, depolama ve sindirim sırasında bozulmaya karşı korunması ve hayvan tarafından emilebilmesi için değerli bir araç olduğunu kanıtlamıştır. Son yıllarda, birçok yeni kapsüllenmiş besin pazara girmiştir. Bu ürünler ve bunları oluşturan süreçler tasarım, teknoloji ve maalesef performans açısından büyük farklılıklar gösteriyor.

Yüksek kaliteli kapsüllenmiş besinler, beslenme uzmanlarına maliyetleri düşürürken rasyonları iyileştirmek için büyük bir esneklik sağlayabilir. Ancak, kapsüllenmiş tüm ürünler eşit şekilde üretilmemiştir. Beslenme uzmanlarının, veterinerlerin ve üreticilerin, içerik yatırımından en iyi şekilde yararlanabilmek için çeşitli kapsülleme teknolojileri arasında farklar olduğunu bilmeleri gerekir. Bu durum, kullanıcıların rasyonda hangi ürünlerin en uygun maliyetli olacağı konusunda bilinçli kararlar vermelerini sağlayacaktır.

Lipid kapsülleme, bir dizi farklı besin maddesi üzerinde etkili bir rumen koruma teknolojisidir. Ancak lipit kapsülleme genel bir terimdir ve ürünler arasında farklılıklar bulunmaktadır. Bu farklılıklar şunlardan kaynaklanmaktadır:
• Besin maddesinin başlangıç formu ve dahil edilme oranı,
• Kullanılan kaplama sistemi, ve
• Lipit kapsülünü üretmek için kullanılan üretim süreci.

Şekil 1. Matris kapsülleme ile doğru kapsülleme arasındaki farkları gösteren resim.
Şekil 2. Koruyucu bir bariyer oluşturmak için aktif bileşiğin dışını çevreleyen lipit kaplama katmanlarını gösteren, doğru kapsüllenmiş bir besin maddesinin mikrografı.

İki ana tip lipit kapsülleme teknolojisi vardır: doğru kapsülleme ve matris kapsülleme. Bir matris kapsülleme, aktif besin maddesini bir yağ asidi matrisi içinde durdurur (Şekil 1), doğru kapsülleme ise koruyucu bir bariyer oluşturmak için besin maddesinin dışına uygulanan katmanlı bir yağ asidi kaplaması içerir (Şekil 1 ve 2).

Etkili bir kapsülleme
şunları sağlamalıdır:

1. Dayanıklılık,
2. Rumen koruması ve
3. Bağırsakta sindirilebilirlik.
Bu işlevlerden herhangi biri tehlikeye girerse ürün, besin maddesini amacına uygun şekilde sağlayamaz.

DAYANIKLILIK
Dayanıklılık, kapsüllenmiş bir besinin taşıma, depolama ve karıştırma sırasında bütünlüğünün korunmasıdır. Koruyucu kaplamanın aşınması, çatlaması, kırılması veya partikül boyutunun küçülmesi, hayvana verilen besin miktarını azaltabilir.

Sıcaklık, kaplamanın bütünlüğünü etkileyebilecek ve sıklıkla gözden kaçan bir faktördür. Lipit kapsülleri, peletleme ile ilişkili sıcaklıklara ve basınçlara dayanacak kadar sağlam değildir. Nişastayı jelatinleştirmek ve daha sert bir pelet sağlamak için tasarlanan yüksek sıcaklıklar, besin yükünün korunmasını olumsuz yönde etkileyerek lipit kapsüllerini eritecektir. Ayrıca peletleme ile ilişkili basınç, besinin korunmasını daha da bozarak kapsülleri çatlatabilir veya kırabilir.

Şekil 3. Kapsüllenmiş üründe donma/çözülme hasarı.

Daha az belirgin olan ve sıklıkla gözden kaçan bir sorun ise lipit kapsüllerinin donma-çözülme stabilitesidir. Lipit kapsülleri dondurulduğunda ve daha sonra çözüldüğünde üzerindeki kaplamalar genişleyebilir ve büzülebilir. Şekil 3’te yer alan mikrograf, eğer ürün donma ve çözülme koşulları altında stabil olacak şekilde tasarlanmamışsa, bir donma/çözülme döngüsü sırasında kapsüllenmiş bir ürünün kaplamasında meydana gelen hasarı göstermektedir. Kaplamanın yüzeyinde gelişen çatlaklara dikkat edin; bu durum nem ve rumen mikroplarının kaplamadan içeri girmesine ve kapsülü bozmasına neden olur, böylece ürünün etkinliğini büyük ölçüde azaltır.

Bu da depolama sırasında veya rumendeyken suyun ürüne nüfuz etmesine izin verir ve besin korumasının kaybına neden olur. Şekil 4, kapsüllenmiş bir ürünün donma/çözülme stabil olacak şekilde tasarlanmaması durumunda oluşabilecek hasarı ve rumen korumasında ortaya çıkan kaybı gösteren bir diyagramı içermektedir. İlk iki çubuk, donma/çözülme stabilitesi olan bir ürünü, son iki çubuk ise donma/çözülme stabilitesi olmayan bir ürünü temsil eder. Daha köklü kapsülleme şirketlerinden bazıları bu sorunu çözmüş durumdadır.

RUMEN KORUMASI
Rumen koruması, kapsülleme sisteminin bir besini rumendeyken bozulmaya karşı koruma yeteneğini ifade eder, böylece kapsül ince bağırsağa geçebilir. Bozunma hızı, rumen sıvısı veya suda yavaş salınımlı çalışmalar kullanılarak belirlenir (her ikisi de yüksek oranda ilişkilidir). Su testleri, rumen sıvısında besinlerden herhangi bir müdahale olmadığı için analitik süreci basitleştirir.

Etkili bir kapsülleme yapmanın anahtarı, sadece ruminal bozulmaya direnmekle kalmayıp daha sonra ince bağırsakta salınabilen ve sindirilebilen bir ürün ortaya koymaktır.

BAĞIRSAKTA SİNDİRİLEBİLİRLİK
Yüksek düzeyde dayanıklılığa sahip ve rumendeki mikrobiyal bozulmaya karşı dirençli kapsüllenmiş bir ürün geliştirmek, bağırsak sindirilebilirliğinin zararına olabilir. Ürün, hem üretime hem de ruminal sindirime dayanma kabiliyeti açısından sağlam ve aynı zamanda yüksek bağırsak sindirilebilirliğine sahip olabilir mi? Evet. Ancak sadece birkaç üretici, her üç özelliğe sahip ürünler oluşturmak için yeterli uzmanlığa ve deneyime sahiptir.

BİYOYARARLANIM
Kaliteli kapsüllenmiş bir ürünün gerçek ölçüsü olan biyoyararlanım, önceki üç fonksiyonun toplamıdır: dayanıklılık, rumen koruması ve bağırsakta sindirilebilirlik. Bir kapsülleme teknolojisinin gerçekten etkili olabilmesi için her üç işlevde de başarılı olması gerekir.

BASİT KALİTE TESTLERİ
Kapsüllenmiş besinler giderek daha popüler oluyor ve geleneksel yemlere kıyasla tutarlı, güvenilir ve uygun maliyetli alternatifler sunuyor. Bu trend, kapsüllenmiş ürünlerin pazara akmasına neden oldu. Herhangi bir yeni ürün kategorisinde hep olduğu gibi, bazıları diğerlerinden daha iyi olur. Kapsüllenmiş bir besin maddesinin nihai ölçüsü, biyoyararlanım sağlayan besin birimi başına maliyettir. Bu maliyet, dayanıklılık, rumen koruması ve bağırsak sindirilebilirliğinin bir fonksiyonudur. Paranızın karşılığını en iyi şekilde almak için birkaç basit soru sormanız yeterli;
• Ürün, donma-çözülme döngüleri de dahil olmak üzere üretim ve depolamaya dayanacak kadar dayanıklı mı, bu sayede rumendeyken besini koruma yeteneği devam eder mi?
• Ürün, besinlerin yüksek bir yüzdesinin bağırsağa ulaşmasını sağlamak için yeterince uzun bir süre boyunca (yaklaşık 5 saat) yeterli rumen koruması sağlıyor mu?
• Ürünün, üreticinin araştırmasıyla desteklenen dayanıklılığı, rumen korumasını ve bağırsak emilimini yansıtan bir biyoyararlanım değerine sahip olacak şekilde in vivo (inekte) testleri yapıldı mı?

Değerlendirdiğiniz ürünün, ineğe beklenen düzeyde biyoyararlanım verecek besin sağlayacağından emin olmak için araştırma ve kalite spesifikasyonlarını görmek isteyin.

Stefano Vandoni Hakkında
Dr. Stefano Vandoni, 2003 yılında Milano Üniversitesi’nde Hayvan Beslenmesi ve Hayvan Bilimleri alanında yüksek lisans derecesini aldı. 2008 Yılında Milano Üniversitesi Veteriner Bilimleri ve Gıda Güvenliği Teknolojileri Bölümü’nde Hayvan Beslenmesi ve Gıda Güvenliği alanında doktorasını alarak “Besi sığırı ve danalarının yönetimini iyileştirmek için beslenme ve teknolojik stratejiler” konulu tezini verdi. Bundan sonra 2010 yılına kadar Milano Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmacı olarak çalışmaya devam etti ve 2013 yılında Alltech İtalya’ya Temsilci Satış Müdürü olarak katıldı. Bu yıllar boyunca, hem işletmeden işletmeye hem de doğrudan çiftlikte çalışarak ruminant hayvan beslenmesi konusundaki bilgilerini derinleştirdi. Tecrübe ve başarılarının neticesinde 2014 yılında Ruminant Avrupa Teknik Koordinatörlüğüne ve bir yıl sonra Ruminant Avrupa Teknik Müdürlüğüne terfi etti.
Nisan 2016’dan itibaren Balchem Animal Nutrition and Health’ın Avrupa, Orta Doğu ve Afrika’da Ruminant Teknik Servis Müdürü ve yakın zamanda da Nitroshure’da Global Teknik Müdür olarak görev yapmaktadır.