微量添加劑是配合飼料的重要組成部分, 其原料品種多, 價格高, 用量小, 又存在安全問題, 因此微量添加劑在使用時需稀釋很多倍, 有的用量以百萬分之一計算, 因此其稀釋劑即載體的選擇非常重要。載體是保證飼料加劑中的活性成分的有效性、均勻性、一致性, 承載其活性組分的惰性物質, 其選擇合適與否, 不僅影響著飼料添加劑的品質, 而且是生產高質量飼料添加劑的關鍵技術之一。
一、載體的種類
所謂的載體就是一種能夠承載或吸附微量活性添加成分的微粒。微量成分被載體吸附后, 其本身的若干物理特性發生改變或不再表現出來, 而所得“混合物”的有關物理特性, 如流動性、粒度等基本取決于或表現為載體的特性。
1.1載體的基本條件
( 1) 載體本身為非活性物料, 對所承載的微量成分有良好的吸附能力, 且不損害其活性。
( 2) 載體對全價配合飼料中的主要原料有良好的混合特性。
( 3) 化學穩定性要好, 不具有藥理活性。
( 4) 價格低廉。
1.2 載體的種類
常用的載體有兩大類: 有機載體和無機載體。
( 1) 有機載體又分為兩類: 一種是含粗纖維多的物料, 如: 小麥粉、玉米粉、脫脂米糠粉、稻殼粉、大豆殼粉、大豆粕等。一種是含纖維少的物料, 如: 淀粉、乳糖等, 多用于維生素添加劑和藥物性添加劑。
( 2) 無機載體: 如碳酸鈣、磷酸鹽、食鹽、滑石、沸石粉、海泡粉等, 多用于微量元素預混合料的制備。
二、載體的選擇
載體的選擇是預混合飼料生產工藝中最重要的條件之一。為了獲得良好的混合效果, 必須按照一定的品種和規格以及質量要求準確選擇載體。
2.1 載體的水分要低 一般為 8 % ~10 %, 玉米粉載體的水分≤ 12 %, 由于添加劑預混合料內有各種化學性質不同的活性成分, 彼此之間的化學反應均以水為介質, 水分易溶解和破壞活性成分, 直接影響預混合料的加工工藝和均勻度, 并且難以儲存。水分過高不僅配料困難, 而且, 降低其穩定性, 嚴重影響預混合料的效能??梢圆捎煤娓?、吸附劑平衡水分等方法降低水分; 控制有效期; 創造良好的儲存條件。
2.2 載體的顆粒度大小要均勻 載體具有承載粉狀活性成分的特點, 承載量的多少主要取決于載體的粒度。在達到最佳的粒度的狀態下, 載體才能具有最佳的承載能力。用于制作添加劑預混合料的載體其粒度一般在 0.177 ~0.59 mm。
2.3 載體的容重 應與添加劑的微量成分相接近, 才能保證活性成分在混合過程中均勻混合, 載體容重一般要求在 0.5 ~0.8 kg/L。
2.4 載體的表面特性應粗糙些 因載體的表面特性是承載微量組分的一種決定因素。所以載體如有粗糙的表面或表面有小孔、皺脊, 則有利于微量活性成分吸附在粗糙的表面上或進入載體的小孔內, 故一般選用高纖維的植物性飼料做載體, 如粗面粉、小麥粉、碎稻谷粉、大豆皮、玉米面筋、玉米芯粉等。微量元素添加劑的載體多用碳酸鈣或二氧化硅等。
2.5 載體應不吸濕、不結塊、流動性好、親水性差吸濕性是指載體從空氣中吸收水分, 本身潮解或水分增加。載體結塊多與吸濕性有關, 吸濕性強的載體易變潮結塊, 不利于混合均勻, 也使得微量活性成分在儲藏過程中發霉變性而失效, 因此應選用吸濕性差的物料做載體, 必要時可加入二氧化硅、沉淀碳酸鈣等。親水性與吸濕性有關, 不能選擇親水性強的物料做載體, 以防結塊。流動性差則易混合均勻, 流動性過強制成的預混合料在運輸中易造成分離現象。選擇有良好的流動性物料做為載體對于混合均勻來講至關重要。
2.6 載體的化學性質應穩定 載體自身應不易被氧化, 不與微量成分發生化學反應, 不破壞營養成分的平衡, 應有穩定的化學性質。
2.7 酸堿度應在 pH 5.5 ~ 7.5 之間 載體的酸堿度直接影響到微量成分的活性, 偏酸或偏堿都將影響維生素和其他微量組分產生不良影響。選擇中性物料做載體利于維生素和其他活性成分的穩定性( 見表 1) 。
為了滿足添加劑對載體的 pH 值的要求, 可以通過加入一價磷酸鈣或延胡索酸來調整 pH 值, 也可以選用兩種或兩種以上的載體來調整 pH值。
表一 幾種常見載體的ph值
載體名稱 | 稻殼粉 | 玉米芯粉 | 玉米面筋粉 | 粗小麥粉 | 大豆加工副產品 | 玉米干燒酒槽 | 次小麥粉 | 石灰石粉 |
ph值 | 5.7 | 4.8 | 4.0 | 6.4 | 6.2 | 3.6 | 6.5 | 8.1 |
2.8 載體應不帶靜電荷 干燥而粉碎得很小很細的物料, 常常會帶靜電荷, 產生吸附作用, 使微量活性成分吸附在混合機或輸送設備表面, 造成混合不均勻、殘留量大、易污染下次混合物和造成金屬腐蝕。當靜電荷之間具有相斥作用的時候, 粉塵飛揚, 損壞人的皮膚、眼睛、呼吸道, 增大物料的流動體積, 影響流動性。因此, 要消除靜電荷的影響。
消除靜電荷的方法有三種:
( 1) 選用適當的載體, 根據靜電荷的不同極性, 使載體和微量成分牢固結合縮減體積, 改善容重和流動性。
( 2) 加入適量不飽和植物油( 即液體粘合劑) , 如大豆油、玉米油、菜籽油等。添加量一般為 1 % ~3 %。
( 3) 使加工設備接地良好, 克服靜電作用, 提高流動性。
2.9 載體的粘著性要好
粘著性越好, 越容易牢固粘結和承載活性成分, 但用量要適當, 用量過多會粘結成團。一般的有機載體的粘結性比無機載體的粘結性強。
綜上所述, 嚴格選擇載體對提高預混合工藝質量, 防止成品在儲存運輸過程中營養成分的損失極為重要, 在眾多影響因素中, 首先要考慮粒度容重、酸堿度等因素, 其次, 要考慮因地制宜, 就地取材降低成本, 從而獲得最大的經濟效益。
三、載體的使用
3.1 載體的選擇 根據載體的選用理論原則, 將幾種常用的載體分別與示蹤物混合 20 min 后, 測定了其在機內的混合均勻度及出機后的振動分級與下落分級后的混合均勻度。見表 2。
載體/稀釋劑 變異系數 | 麩皮 | 米糠粉餅 | 石粉 | 雙飛粉 | 粗玉米粉 | 細玉米粉 | |
機內 | 甲基紫法 鐵比色法 | 2.0 3.0 | 3.6 2.8 | 4.9 3..0 | 4.0 1.7 | 3.0 2.7 | 3.0 1.5 |
下落分級后 | 甲基紫法 鐵比色法 | 11.0 12.8 | 7.2 4.9 | 27.7 17.8 | 15.0 4.2 | 16.5 17.3 | 8.7 7.0 |
振動分級后 | 甲基紫法 鐵比色法 | 4.3 20.8 | 6.7 3.4 | 20.1 13.9 | 6.4 11.0 | 28.0 46.8 | 27.1 33.5 |
從表 2 可知, 在混合機內 CV 都很好, 達到了最佳均勻度, 但是, 將混合后的物料分級試驗可以看出, 它們因承載的性能不同而形成明顯的差別, 其中以米糠餅粉性能最好。無論承載數量少, 比重輕的甲基紫或比重大的硫酸亞鐵, 其效果均很好; 而玉米粉, 特別使粗玉米粉效果很差。使用較細的雙飛粉分級現象不太明顯。筆者通過擴大試生產與試驗的結果一致, 均說明預混合飼料載體以脫脂米糠餅粉最好, 麩皮以及次小麥粉次之, 生產微量元素預混合料則石粉為好。
3.2 載體用量 添加劑預混合物中的微量添加劑和載體、稀釋劑的容重、粒度、粒形都不完全相同, 運輸過程中的動態也不一樣。因此, 降低預混合物中的微量成分的濃度就能克服成分分離的嚴重危險。當稀釋微量元素時應特別注意以下幾點:
( 1) 為在微量攪拌機中獲得均勻的攪拌, 必須保持混合比 800∶1 或更低。
( 2) 添加劑小于一定數量時必須加載體稀釋。
( 3) 在準備攪拌時一定注意攪拌量不低于攪拌機容量的 50 %, 最佳在 75 %左右。
( 4) 所有微量添加劑加到1t預混合料中的添加總和不得超過 50kg, 每個品種添加劑則在 2kg 左右。
四、小結
綜上所述, 在預混合飼料和微量飼料添加劑的生產中, 載體的選擇和使用的數量直接影響其質量。載體選擇的合理, 比例適當才能真正促進動物的正常發育, 加速生長, 提高畜禽產品的產量和質量, 才能在飼料中真正發揮其微量添加劑的作用。