Biyoetanol üretim aşamasında ortaya çıkan koyu şilempenin In-Vitro rumen ortamında etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of concentrated vinasse formed in the bioethanol production process on the In-Vitro rumen environment
Yazar: ÖZLEM HİÇCAN
Danışman: PROF. DR. GÜLTEKİN YILDIZ
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Hayvan Besleme ve Beslenme Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine

Özet:
Türkiye'de de giderek yaygınlaşmakta olan ve ayrıca tarımsal üretim hacmini artıran biyoetanol tesislerinin ham maddesi olan melasın distilasyon yolu ile alkolü uzaklaştırıldıktan sonra ortaya çıkan yan ürünlerden birisi koyu şilempedir. Koyu şilempe protein ve mikro besin maddelerince zengindir. Bu yan ürünün işlenerek et gibi yüksek kaliteli gıda ürününe dönüşmesi beslenme maliyetini azaltırken üreticiye gelir sağlar. Ruminantlar biyoetanol gibi önemli bir maddeden sağlanan yan ürünü insanlar için yenilebilir gıdaya dönüştürmesi açısından önemli rol oynamaktadır. Öte yandan koyu şilempenin düşük pH'sı, içerdiği yüksek oksijen ve mineral tuzları bu yan ürünü doğru şekilde bertaraf edilmediği takdirde çevre için potansiyel bir tehlikeye dönüştürmektedir.

Bu çalışmada Türkiye'de giderek artan biyoetanol üretimi esnasında oluşan koyu şilempenin ruminant hayvanların rasyonlarında geleneksel yüksek kaliteli pahalı protein kaynaklarına alternatif olarak kullanımı ve bu hayvanlarda fermantasyon ile sindirilebilirliğe etkisi in-vitro çalışmada değerlendirilmiştir. Bu amaçla rumen sıvıları 2 adet kanüllü hayvandan alınmıştır. Çalışma için kullanılan kaba yem:konsantre yem oranı 50:50 olacak şekilde ayarlanmıştır. Koyu şilempe, Türkiye'nin büyük biyoetanol üreticilerinden olan Konya Şeker San. ve Tic. A.Ş.'den temin edilmiştir. Çalışma bütün gruplarda üç tekrar olarak gerçekleştirilmiştir. Koyu şilempe yemin %5, %10 ve %15'i olarak ilave edilmiştir. 48 saatlik inkubasyonun sonucunda toplam gaz hacmi kayıt edilmiş, alınan örneklerde pH, amonyak azotu, UYA düzeyleri ve metan gazı miktarı tespit edilmiş olup ANKOM tekniği kullanılarak aynı düzende oluşturulmuş grupların kuru madde, organik madde ve NDF sindirilebilirlikleri ortaya konmuştur.

Sonuç olarak, koyu şilempenin yüksek protein içeriği (HP=%21,56), sindirilebilirliğe herhangi olumsuz bir etkisinin olmaması (P>0,05), rumen pH'sını değiştirmemesi (P>0,05), UYA konsantrasyonlarında belirlenmiş sınırlar dışında bir etki yaratmaması ve hatta en yüksek dozda (%15) az miktarda metan gazı üretimini baskılamış olması ruminant besleme de kullanılabilecek bir yan ürün olabileceğini göstermektedir. Yapılan bu çalışma gereği %5 ve %10 koyu şilempe dozlarının kullanım için uygun olabileceği, bununla birlikte daha yüksek dozlarının kullanımının başka çalışmalarla desteklenmesi gereklidir. Aynı zamanda koyu şilempenin, ruminantlarda kullanımı sınırlayıcı olan potasyum ve sülfatı alınmış formları ile bu çalışmaların yapılmasının yem olarak kullanılabilirliğinin artırılması için gerekli olduğu sonucuna varılmıştır.

Abstract:
One of the by-products that emerges after the alcohol is removed from molasses, which is the raw material of bioethanol facilities that are becoming increasingly widespread in Turkiye and also increasing agricultural production volume, through distillation is concentrated vinasse. Concentrated vinasse is rich in protein and micronutrients.The processing of this by-product and transforming it into a high-quality food product such as meat reduces the nutritional cost and provides profit to the producer. Ruminants play an important role in terms of converting the by-product obtained from an important substance such as bioethanol into edible food for humans. On the other hand, the low pH and high oxygen and mineral salt content of concentrated vinasse transform this by-product a potential hazard for the environment if not disposed of properly.

In this study, the use of concentrated vinasse, which is formed during the increasing bioethanol production in Turkiye, as an alternative to traditional high-quality expensive protein sources in the rations of ruminant animals, and its effect on digestibility with fermentation in these animals were evaluated in the in-vitro study. For this purpose, rumen fluids were taken from 2 cannulated animals. The roughage:concentrate feed ratio used for the study was set to 50:50. Concentrated vinasse was obtained from Konya Şeker San. ve Tic. A.Ş., one of Turkiye's major bioethanol producers. The study was carried out in three repetitions in all groups. Concentrated vinasse was added as 5%; 10% and 15% of the feed. As a result of the 48-hour incubation, the total gas volume was recorded, pH, ammonia nitrogen, VFA levels and methane gas amount were determined in the samples taken, and the dry matter, organic matter and NDF digestibility of the groups formed in the same order using the ANKOM technique were revealed.

As a result, the high protein content of concentrated vinasse (HP=21.56%), the absence of any negative effect on digestibility (P>0.05), the absence of any change in rumen pH (P>0.05), the absence of any effect outside the determined limits in VFA concentrations and even the suppression of methane gas production in small amounts at the highest dose (15%) indicate that it can be a by-product that can be used in ruminant feeding. According to this study, 5% and 10% concentrated vinasse doses may be suitable for use, however, the use of higher doses should be supported by other studies. It was also concluded that conducting these studies with the potassium and sulfate-removed forms of concentrated vinasse, which are limiting for use in ruminants, is necessary to increase its usability as feed.