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巴斯夫维生素|交联包被系列一:1饲料添加剂维生素A的稳定性与交联包被技术

作者:上海凯迈生物科技有限公司来源:凯迈生物

导读:维生素添加剂饲料中维生素A是其中添加量最大,所占成本比例最高, 同时也是受外界影响因素最敏感的饲用维生素之一。因此行业从业技术人员在不断探索在不改变维生素产品结构稳定的情况下,快速制备颗粒饲料,降低维生素的损耗已经成为当前工作的重中之重。

一、维生素A结构不稳定性易造成损耗

1、环境因素影响

维生素A本身分子结构的不稳定性,造成了其容易受到环境影响而产生损耗,维生素添加剂饲料在储运过程中易受到高温、高湿度、碰撞等一系列因素下产生氧化还原反应,从而造成维生素A的损耗及活性的降低。

2、维生素添加剂饲料加工过程中的物理影响

现阶段,在预混饲料和配合饲料加工的过程中,常采用热处理工艺及高速碰撞搅拌工艺进行加工,这几种加工方式能够快速加工成型(制粒),但是会改变淀粉、维生素及蛋白质的消化率。

3、维生素添加剂饲料化学影响

维生素A (视黄醇) 纯品为稳定性极差的结晶体, 极易氧化, 在饲料工业中选用较少作为饲料添加剂, 几乎使用的都是维生素A醋酸酷。但油状的维生素A 醋酸醋使用很不方便, 故将其加工成微粒固体形式, 即维生素A干粉。

二、交联包被技术

1、交联包被技术的产生

交联包被技术产生之前,维生素A干粉一般是在制粒之前添加到饲料中,这种方式如前文所述,造成了维生素A的大量损耗。为了将损失减少,到了90年度我国饲料制粒技术有了革命性的发展,包被技术被应用到饲料加工业中。随着包被技术的不断发展,饲料行业技术人员发现了交联包被技术。

2、巴斯夫专利的交联包被技术

交联( Crosslink, Hardening )



分散于抗氧化剂、淀粉、胶原等物质形成的乳浊液被喷出形成颗粒,其中的糖类(多糖、单糖)的羰基与胶原的氨基在合适的温热和压力条件下,反应形成Schiff氏碱,纵横交错的网格结构及颗粒表面的硬化层,使颗粒对水、气的通透性减弱,不溶于水,最大程度地保护维生素A免于被氧化。

添加到饲料中的普通维生素A 干粉对光线、氧气、温度、湿度等仍十分敏感, 铜、铁、钻等微量元素也可加速维生素A 的氧化, 而导致进一步的损失, 饲料加工过程中的高温、高湿和高压(如压制颗粒、膨化) 更加剧对维生素A 的破坏。为了控制、避免上述氧化反应的发生, 达到改善商品维生素A 干粉稳定性这一目的, 在维生素A 干粉生产中, 首先使用了适量的抗氧化剂和复合络合剂做为稳定系统, 后者除了能与金属离子结合, 保护维生素A 免于过氧化反应外, 还有避免机械外力引起的微囊包被破裂, 延长抗氧化剂作用的附加协同功能; 然后将维生素A 醋酸醋油以微滴形式分散于明胶一碳水化合物的包被基质中, 再采用新的加工工艺使明胶与碳水化合物反应, 形成纵横交错的、不透气、不透水的交联包被颗粒, 其硬度更高, 在微囊的表面形成坚固的保护层, 能最大程度地抵抗化学、高温、高湿以及机械对维生素A 的破坏, 这就是所谓的交联包被技术; 最后, 为了从根本上防止产品结块, 改善产品的流动性, 还使用了流动剂。

三、交联包被技术优势

交联包被技术更适用于维生素饲料添加,交联包被维生素A 干粉更加适合维生素预混料、复合预混料、浓缩饲料和各种类型配合饲料生产的要求, 特别是在生产颗粒饲料和膨化饲料时,其优越隆更为明显。

这种维生素A 干粉不但流动性好、容重合适、易混匀、粉尘小更重要的是稳定性大大提高。最新研究成果显示, 采用新技术后, 交联包被制成的微粒大幅度降低了温度、湿度、机械作用和氧化反应等化学物理因素对维生素A 的破坏作用。上图是交联维生素A与普通非交联维生素A干粉在复合预混料中的稳定性试验结果。


复合预混饲料中维生素A的稳定性




膨化添加剂饲料中维生素A的稳定性

将交联维生素A添加到好友30%氯化胆碱和10%微量元素的复合预混料中,然后在40℃,70%相对湿度调节贮存6周,结果显示,在如此恶劣条件下,交联包被的维生素A干粉比非交联的维生素A干粉稳定性提高了30~35%。

交联包被维生素A干粉在压制颗粒时,对机械挤压性能和在室温下贮存的稳定性都明显优于普通维生素A干粉。在同等条件下贮存16周后,交联包被的维生素A仅损失14%,而普通产品损失则高达25%。

通常维生素A干粉从生产出来到最后被动物摄食,大约需要2个月时间,下图直观地说明了交联和不交联产品最终的活性存留比例要相差40%左右。

对于一项稳定性工艺来说,最基本的要求还包括产品生物学利用率的保持。交联包被产品在保持高稳定性的同时,还具有与普通非交联产品同样的生物学利用率(效价)。

未使用络合剂、未经微囊表层加热硬化处理的非交联维生素A干粉加到狗饲料中,仅经过膨化处理时,已有17%的维生素受损失,交联维生素A仅损失4%;再在室温下贮存12周以后,交联包被产品的优点更加明显。

由此可见,传统的维生素A干粉产品因稳定性差已经不符合现代饲料加工工艺的需求,而新的交联包被技术能够为维生素添加剂饲料带来技术上的革命,顺应了饲料行业的发展需求。

小结

巴斯夫交联包被技术在维生素A干粉生产中,使用抗氧化剂、络合剂、流动剂和微囊表面加热硬化处理技术,使维生素的稳定性和物理加工性能得到了较大的提高,该技术自身成本不高,在我国动物营养动物健康方面的发展前景可期。



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