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巴斯夫維生素|交聯包被系列一:1飼料添加劑維生素A的穩定性與交聯包被技術

作者:上海凱邁生物科技有限公司來源:凱邁生物

導讀:維生素添加劑飼料中維生素A是其中添加量最大,所占成本比例最高, 同時也是受外界影響因素最敏感的飼用維生素之一。因此行業從業技術人員在不斷探索在不改變維生素產品結構穩定的情況下,快速制備顆粒飼料,降低維生素的損耗已經成為當前工作的重中之重。

一、維生素A結構不穩定性易造成損耗

1、環境因素影響

維生素A本身分子結構的不穩定性,造成了其容易受到環境影響而產生損耗,維生素添加劑飼料在儲運過程中易受到高溫、高濕度、碰撞等一系列因素下產生氧化還原反應,從而造成維生素A的損耗及活性的降低。

2、維生素添加劑飼料加工過程中的物理影響

現階段,在預混飼料和配合飼料加工的過程中,常采用熱處理工藝及高速碰撞攪拌工藝進行加工,這幾種加工方式能夠快速加工成型(制粒),但是會改變淀粉、維生素及蛋白質的消化率。

3、維生素添加劑飼料化學影響

維生素A (視黃醇) 純品為穩定性極差的結晶體, 極易氧化, 在飼料工業中選用較少作為飼料添加劑, 幾乎使用的都是維生素A醋酸酷。但油狀的維生素A 醋酸醋使用很不方便, 故將其加工成微粒固體形式, 即維生素A干粉。

二、交聯包被技術

1、交聯包被技術的產生

交聯包被技術產生之前,維生素A干粉一般是在制粒之前添加到飼料中,這種方式如前文所述,造成了維生素A的大量損耗。為了將損失減少,到了90年度我國飼料制粒技術有了革命性的發展,包被技術被應用到飼料加工業中。隨著包被技術的不斷發展,飼料行業技術人員發現了交聯包被技術。

2、巴斯夫專利的交聯包被技術

交聯( Crosslink, Hardening )



分散于抗氧化劑、淀粉、膠原等物質形成的乳濁液被噴出形成顆粒,其中的糖類(多糖、單糖)的羰基與膠原的氨基在合適的溫熱和壓力條件下,反應形成Schiff氏堿,縱橫交錯的網格結構及顆粒表面的硬化層,使顆粒對水、氣的通透性減弱,不溶于水,最大程度地保護維生素A免于被氧化。

添加到飼料中的普通維生素A 干粉對光線、氧氣、溫度、濕度等仍十分敏感, 銅、鐵、鉆等微量元素也可加速維生素A 的氧化, 而導致進一步的損失, 飼料加工過程中的高溫、高濕和高壓(如壓制顆粒、膨化) 更加劇對維生素A 的破壞。為了控制、避免上述氧化反應的發生, 達到改善商品維生素A 干粉穩定性這一目的, 在維生素A 干粉生產中, 首先使用了適量的抗氧化劑和復合絡合劑做為穩定系統, 后者除了能與金屬離子結合, 保護維生素A 免于過氧化反應外, 還有避免機械外力引起的微囊包被破裂, 延長抗氧化劑作用的附加協同功能; 然后將維生素A 醋酸醋油以微滴形式分散于明膠一碳水化合物的包被基質中, 再采用新的加工工藝使明膠與碳水化合物反應, 形成縱橫交錯的、不透氣、不透水的交聯包被顆粒, 其硬度更高, 在微囊的表面形成堅固的保護層, 能最大程度地抵抗化學、高溫、高濕以及機械對維生素A 的破壞, 這就是所謂的交聯包被技術; 最后, 為了從根本上防止產品結塊, 改善產品的流動性, 還使用了流動劑。

三、交聯包被技術優勢

交聯包被技術更適用于維生素飼料添加,交聯包被維生素A 干粉更加適合維生素預混料、復合預混料、濃縮飼料和各種類型配合飼料生產的要求, 特別是在生產顆粒飼料和膨化飼料時,其優越隆更為明顯。

這種維生素A 干粉不但流動性好、容重合適、易混勻、粉塵小更重要的是穩定性大大提高。最新研究成果顯示, 采用新技術后, 交聯包被制成的微粒大幅度降低了溫度、濕度、機械作用和氧化反應等化學物理因素對維生素A 的破壞作用。上圖是交聯維生素A與普通非交聯維生素A干粉在復合預混料中的穩定性試驗結果。


復合預混飼料中維生素A的穩定性




膨化添加劑飼料中維生素A的穩定性

將交聯維生素A添加到好友30%氯化膽堿和10%微量元素的復合預混料中,然后在40℃,70%相對濕度調節貯存6周,結果顯示,在如此惡劣條件下,交聯包被的維生素A干粉比非交聯的維生素A干粉穩定性提高了30~35%。

交聯包被維生素A干粉在壓制顆粒時,對機械擠壓性能和在室溫下貯存的穩定性都明顯優于普通維生素A干粉。在同等條件下貯存16周后,交聯包被的維生素A僅損失14%,而普通產品損失則高達25%。

通常維生素A干粉從生產出來到最后被動物攝食,大約需要2個月時間,下圖直觀地說明了交聯和不交聯產品最終的活性存留比例要相差40%左右。

對于一項穩定性工藝來說,最基本的要求還包括產品生物學利用率的保持。交聯包被產品在保持高穩定性的同時,還具有與普通非交聯產品同樣的生物學利用率(效價)。

未使用絡合劑、未經微囊表層加熱硬化處理的非交聯維生素A干粉加到狗飼料中,僅經過膨化處理時,已有17%的維生素受損失,交聯維生素A僅損失4%;再在室溫下貯存12周以后,交聯包被產品的優點更加明顯。

由此可見,傳統的維生素A干粉產品因穩定性差已經不符合現代飼料加工工藝的需求,而新的交聯包被技術能夠為維生素添加劑飼料帶來技術上的革命,順應了飼料行業的發展需求。

小結

巴斯夫交聯包被技術在維生素A干粉生產中,使用抗氧化劑、絡合劑、流動劑和微囊表面加熱硬化處理技術,使維生素的穩定性和物理加工性能得到了較大的提高,該技術自身成本不高,在我國動物營養動物健康方面的發展前景可期。



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