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              載體與稀釋劑

              一.載體的概念

              載體(carrier)是指能夠承載微量活性成分,改善其分散性,并有良好的化學穩定性和吸附性的可飼物質。        

              微量成分被載體承載后,其顆粒加大,物理特性發生改變,表現為載體的特性,更容易均勻分布到飼料中去 。


              二 . 載體的種類

               常見的載體有兩大類,一種是有機載體,另一種是無機載體。

                (一)有機載體    一般是含粗纖維多的物料。例如:玉米粉、玉米芯粉、麥麩、脫脂米糠等。

                (二) 無機載體   一般是礦物質,用于微量元素預混料的制作。例如:碳酸鈣、硅酸鹽、蛭石、沸石、海泡石等。


              三.  載體的作用

              (一)  使微量成分在飼料中分布均勻,滿足畜禽需要,并且避免對畜禽造成危害。

              (二)防止微量活性成分在加工和 貯存過程中活性喪失。


              四 . 載體的選擇和要求

                        載體的選擇是預混料生產工藝中重要的條件之一。為了獲得好的混合效果,要根據要求選擇合適的載體。

              (一) 粒度

               載體承載微量活性成分的能力取決于載體的粒度。粒度影響載體的容重、表面特性、流動性等。載體的粒度應達到以下兩個要求:

                    1.   載體與被載組分的粒度比一般為4:1~8 : 1,即承載量不能超過載體自重。

                    2 .   載體與主體飼料的粒度比一般為1 :3~1 :6 。

                      載體粒度一般在80~30篩目之間,即0.177~0.59mm之間。

               (二) 密度

               添加劑預混料是由各種密度不同的飼料 添加劑原料構成,所以可能產生分層現象。

                    生產上要求載體的密度與其所承載的微量組分的密度相近。生產復合預混料則要求載體密度為各微量組分的平均值。

                    一般情況,無機載體的密度大于有機載體。微量元素添加劑的載體密度大,維生素、氨基酸添加劑的載體密度小。


              一些載體和飼料添加劑的密度


              (三) 粘著性

              載體的粘著性越好,越容易把活性成分粘牢、載好。為了提高載體的粘著性,在混合載體和添加劑時,可以加入1.5%左右的植物油。

              一般來說,有機載體的粘著性較好,無機載體的粘著性較差。載體的含油量以6%~8%為宜。


              (四) 含水量

              載體的含水量不能太多,一般要求為8%~10%,不能超過12%,用于藥物和維生素的載體水分應不高于5%。

              目前,我國添加劑預混料質量標準要求:以無機物為載體的預混料其含水量應低于5%,以有機物為載體的預混料含水量應低于10%。


              水分過高,一方面影響配料和混合,容易結塊,另一方面也容易使其中的活性成分彼此間借助水分發生化學反應而影響效價,但水分過低,物料干燥,某些載體的顆粒間靜電加大,不利于混合且造成粉塵過大(適當添加油脂可以消除)。因此水分是選用載體與稀釋劑時必須考慮的因素,必須嚴格控制。


              (五) 微生物

              載體攜帶的微生物直接損害添加劑預混料的品質。因此,載體攜帶的微生物越少越好。載體不準含有大腸桿菌及沙門氏菌,腐敗發霉的物料,不能作為載體。

              (六)  化學性狀及酸堿度

              化學性狀是指載體的化學穩定性而言。載體本身應該是不易發生化學反應的惰性物質,不應具有藥理活性,化學穩定性好。載體不能與微量組分反應,不能損害所承載的活性成分。一般化學穩定性以酸堿度來 衡量。

              實踐證明,載體的酸堿度接近中性為好,如果酸堿度偏離中性,可用磷酸鈣或延胡索酸調整。





              (七) 載體的流動性

               流動性(又稱流散性)的好壞直接關系到載體與微量活性成分混合的均勻度。流動性過強,成品在運輸過程中易產生分離現象;太差,又不易混合均勻。載體的流動性一般以靜止角在40°~ 60°。物料的流動性受其粉碎粒度的影響,但當對載體粒度的要求與其他特性要求發生矛盾時,一般認為首先應滿足對粒度的要求,而適當犧牲一些如流動性等特性。


              (八)  表面特性

              載體應有粗糙的表面或表面有小孔,這樣有利于微量活性成分吸附在表面或進入其小孔內。

              一般認為粗纖維含量高的麥麩、脫脂米糠、大豆皮粉、小麥次粉均屬維生素和氨基酸的良好載體。微量元素則多用碳酸鈣或二氧化硅等作載體。


              (九) 載體的靜電

              載體的顆粒越小,越干燥,靜電荷就越高。當混合時,這些帶電的小顆粒與其他材料發生靜電吸引作用,使活性組分吸附于混合機或輸送設備的表面,造成混合不均勻和活性成分的損失,同時也造成下次混合時的污染;混合時,各個顆粒所帶的電荷相同,顆粒之間就會互相排斥,造成粉塵,使活性成分損失且對生產工人的健康造成影響。靜電作用也會影響物料的流動性 。


              如何消除靜電?

              1 在載體的表面添加不飽和的植物油或糖蜜等抗靜電物質,就能消除靜電的影響。

              2 . 選擇靜電荷相反的載體,使載體與微量組分緊密結合,則載體的承載力增加,體積減少,流動性增加且不易分離。


              聯邦德國對預混料載體的規定



              五 . 載體的用量

               載體的用量應適當,過多則增大了預混料在配合飼料中的比例,過少則承載能力不夠,影響預混料的質量。

                      載體的使用量可用下式計算:

                                                 W=XY—Σ Z

                      式中: W —— 載體重量;X —— 預混料占配合料的比例;Y —— 配合飼料重量;Σ Z —— 其它添加劑用量總和 。


              (二)   稀釋劑

               一 . 稀釋劑的概念

              是混合于微量活性成分中起稀釋作用的物料,本身不能被活性成分吸收,也不能被固定或結塊。

              稀釋劑只是將活性微量成分的濃度降低,減少活性成分之間的反應,不能使微量組分的物理特性發生明顯的變化,不起承載微量成分的作用。


              二 . 稀釋劑的種類

              稀釋劑可分為有機稀釋劑和無機稀釋劑兩類。

               常用的有機稀釋劑有去胚玉米粉、右旋糖(葡萄糖)、蔗糖、帶有麩皮的粗小麥粉等;常用的 無機稀釋劑有石灰石、磷酸二氫鈣、貝殼粉、高齡土(白陶土)、食鹽和硫酸鈉。


              三 . 稀釋劑的選擇和要求

               選擇合適的稀釋劑,應注意如下幾個方面:

                    (一) 稀釋劑的含水量應低于10%,不吸潮,不結塊,流動性好。

                    (二) 稀釋劑由于不具備承載能力,故粒度比載體小,一般為0.05~0.6mm。

                    (三)  稀釋劑表面要光滑,具有較好的流動性。

                    (四) 稀釋劑本身要求化學性質穩定,不易改變本身的特性,PH 為中性或趨于中性,一般在5.5~7.5之間,不帶靜電荷。

                    (五) 本身為非活性物質,不改變添加劑的性質。

                    (六)  稀釋劑必須是動物可食的,并且是無害物質,不能由于使用稀釋劑而導致全價配合飼料或濃縮料的營養價值降低。


              (三)    常見的載體和稀釋劑

              從飼料添加劑角度講,加入載體和稀釋劑可將活性微量組分的濃度降低,并將多種微量活性顆粒分開,減少活性成分之間的反應,保持活性成分穩定性,有效保證添加劑及預混料的質量。在這一點上,載體和稀釋劑是一致的。


               一 . 有機載體和稀釋劑


              (一) 有機載體

               1 .麥麩:是比較常用的載體,也是畜禽常用的能量飼料,它的主要成份如下:干物質87%左右,水分12%,粗蛋白15%,粗脂肪3%,粗纖維10%,無氮浸出物50%,pH6.4。小麥麩皮內表面有非常多的皺褶開口,具有良好的承載作用。

               2 . 稻殼粉(礱糠):稻殼粉碎就得到礱糠,稻殼表面粗糙,毛孔分布均勻,結合水含量少,含纖維素、木質素,營養水平低,且含有大量的無定型二氧化硅,是很好的載體材料。一般稻殼粉的成份:水份7.5~15%,纖維素35.5~43%,木質素24~32%,多縮戊糖16~22%,粗蛋白2.5~3%,灰份13~22%。

               3 .脫脂米糠:米糠是糙米(去殼的谷粒)精制成大米的果皮、種皮、外胚乳和糊粉層等的混合物。其中粗蛋白含量在10~18%,脂肪含量高,脫除脂肪后,是良好的添加劑載體,其中纖維含量高,中性洗滌纖維占25.6%,灰份在10%左右。

              4 .統糠:它是由米糠和礱糠不同比例的混合物,做載體使用的時,一定要注意其中由于不同的米糠的比例而產生的脂肪的含量,若脂肪高,其中占多數的不飽和脂肪酸容易氧化變質。

              5 . 玉米秸稈粉:它富含海綿體,毛細孔多,承載能力大,也是良好的載體,其pH為4.7。容重太輕,流動性比較差。

              6 . 花生殼粉:灰分3.30%,水分12.27%,戊聚糖15.27%,蛋白4.8~7.2%,脂肪含量低,大致在1.2~2.8%。承載能力良好。

              7 .玉米芯粉:玉米芯粉表面粗糙,內部有非常多的毛細孔,比表面積大,承載能力比麩皮強,具有良好的流散性。該載體在國外應用比較廣泛。缺點是如果含有玉米臍根的話,則會影響產品的粒度和均勻度,因為臍根很難粉碎,所以在使用的時候應該想辦法篩除臍根。

                

               (二) 有機稀釋劑

               有機稀釋劑主要包括脫胚的玉米粉、葡萄糖、蔗糖、炒大豆粉、次粉、玉米蛋白粉等。           

              由于稀釋劑不強調承載性能,而比較注重與微量成份容重和粒度的一致性,因此選用的原料多為一些常規的飼料成份,其營養價值通常都比較高。


              二 . 無機載體和稀釋劑

               (一) 無機載體

              無機載體大致可以分為兩類,其一為鈣鹽類,其二為硅的氧化物類。

              1 . 鈣鹽類

               鈣鹽類載體的優點是隨飼料添加劑進入動物機體后,對動物具有良好的作用,一般不會引起中毒,但要注意飼料中鈣的平衡。主要包括以下幾種:

                    (1)輕質碳酸鈣   這類是工業合成的碳酸鈣,純度高,白色粉末,在空氣中穩定,有輕微的吸潮能力。 

                   (2)天然碳酸鈣   由石灰石、大理石粉碎而成,通稱石粉,質量差異較大,有時伴有有害金屬。

                   (3)脫脂骨粉     其主要成份是磷酸鈣,鈣磷比在2.3:1左右。它具有獨特的補鈣生物學功能,很容易被動物吸收利用。

                   (4)磷酸鈣   來源于磷礦石,必須進行脫氟處理,制成脫氟磷酸鈣。還有合成的磷酸一鈣、磷酸氫鈣、磷酸二鈣,其中磷酸氫鈣最佳。

                   (5)貝殼粉    主要成份是碳酸鈣,為天然的生物鈣質,優于合成的碳酸鈣,只是色調較差。


              2 . 硅的氧化物類

              硅的氧化物作為預混料的載體,不會影響配合飼料的營養平衡,動物試驗也證實用于飼料是安全的,其中SiO2含量高,因此可防止結塊。多數以二氧化硅為主的天然礦物質,其中還含有許多微量礦物質元素,加到飼料中去,由于它們的吸附和溶出特性(吸附對生物體有害的物質,溶出多種微量組分),對動物有一定的促生長作用。

              1)二氧化硅(白炭黑)        人工合成的硅鹽,含二氧化硅98%以上,白色無定形粉末,質輕,不溶于水和酸。具有多孔性和很大的比表面積,吸附力強,有 很強的疏水性、穩定性及流散性。非常適用于抗菌素類、激素、維生素類、酶制劑等許多活性成份的載體,一般要求在飼料中最高用量不超過3%。

              2)硅藻土    硅藻土是一種生物成因的硅質沉積巖,主要礦物成份是蛋白石(SiO2.nH2O),其次是水云母、高嶺土、有機質等。一般二氧化硅的含量為70%~80%,空隙度在90%左右。具有很強的吸附性和良好的化學穩定性,適宜做易氧化飼料添加劑的載體。

              3)沸石粉     沸石是含水的堿或者堿土金屬鋁硅酸鹽礦物,品種很多,成份變化大,但以二氧化硅為主,一般含量為60%,理化性能穩定具有較強的吸附性能,適宜作微量元素、維生素添加劑的載體。

              4)白陶土     含二氧化硅20%~80%,具有穩定的理化性質,價格便宜。 

              5)海泡石  海泡石是一種具有層鏈結構的含水、富鎂硅酸鹽粘土礦物,二氧化硅含量55%左右,它的比表面積大,吸附性強。

              6)膨潤土  膨潤土是一種以蒙脫石為主要礦物成份的粘土巖。其主要化學成份是二氧化硅、三氧化二鋁、水,它具有很強的吸濕性和膨脹性,對液體和有機質有一定的吸附能力。

              7)麥飯石  據測定,麥飯石的主要成分是SiO2和Al2O3,分別占60.9%和17.2%,具有多種晶體結構,電鏡下呈鱗片多孔蜂窩結構,具有良好的吸附性。麥飯石容重與微量元素相近,用它作為微量元素預混料載體可以減少分級現象,使用麥飯石沒有靜電現象。


              (二) 無機稀釋劑

               無機稀釋劑包括磷酸二氫鈣、石灰石粉、貝殼粉、高嶺土、硫酸鈉、食鹽等。對于稀釋劑的要求強調粒度、容重與微量成份接近。


              (四) 生產上載體與稀釋劑的選用

              一般在生產高濃度單項預混料或生產復合預混料的不同活性組分間的容重差異大時,為保證微量組分的穩定性,改變混合性能,防止成品再分離,應選用載體。而用高濃度原料生產較稀濃度的預混料時選用稀釋劑。

                 1 . 維生素預混料

              (1)載體的pH在6.5~7.5之間 ;

              (2)載體的水分越低越好,最好控制在5%以下,不宜超過8%~10%; 

              (3)載體的粒度應該在30 ~ 80目之間。

              (4)脫脂米糠、麩皮承載性能最好,礱糠、次粉次之,玉米粉較差。特別是玉米粉顆粒較粗時,承載性能尤其不佳,多作為稀釋劑來使用。 

              (5)對于如VB12、葉酸等用量極少的原料,必須事先予以稀釋。

              (6)通常加入一定量的二氧化硅(0.3% ~  0.5%)來增強流動性,防止結塊。


              2 .礦物元素預混料

              (1)多選用容重相近的石灰石粉、沸石粉、石膏粉、貝殼粉等無機物做載體或稀釋劑; 

              (2)一定要注意各種微量礦物元素之間的平衡; 

              (3)對于痕量元素,鉻、硒、鈷等,要逐級混合;

              (4)脫脂米糠、稻殼粉等使用量也較多。


              3 . 復合預混料

               生產復合預混料時,需要選擇承載能力強的載體。雖然麩皮、礱糠、脫脂米糠、大豆皮粉等容重比礦物微量元素輕得多,但其表面粗糙,承載能力強,與這些微量元素混合后,容重發生改變,不易發生分離;而且,這些有機載體纖維含量高,對維生素等成份的穩定性沒有影響,可以保證產品的質量,故常用這類物質做復合預混料的載體。那些容重大、pH高的無機載體和稀釋劑不宜使用。


              三 . 吸附劑

                一 . 吸附劑的概念

              吸附劑又叫吸收劑,作用是使活性成分附著在其表面,使液態微量成分變成固態化合物,從而有利于均勻混合。

              二 . 吸附劑的種類

              常用的吸附劑也分為有機物類和無機類兩大類。有機類主要有脫脂的小麥胚粉、脫脂的玉米胚粉、玉米芯碎片、粗麩皮、大豆細粉及吸水性強的谷物類;無機物類主要有二氧化硅、蛭石和硅酸鈣等。

              三 . 氯化膽堿預混料

               氯化膽堿的制作方法是用氯化膽堿水溶液均勻的噴灑在某種吸附劑上,與吸附劑浸漬,再經干燥去水而制得。

              粉劑氯化膽堿極易吸濕,吸潮后在配合飼料中不易混均。在復合預混料中吸潮的氯化膽堿對其他活性成份例如維生素有很強的破壞作用。為此飼料廠只能采用氯化膽堿和維生素預混料分開添加的辦法。


              (一)氯化膽堿吸附劑的要求

               1 .吸附劑必須有粗糙的表面,以便氯化膽堿填充其內并減少與外部的接觸機會,使潮解的機會降低;  

               2 . 要有合適的容重,一般在0.3~0.5g/cm3;

              3 . 吸附劑的含水量要低,特別是不應有自由水,結合水也最好低。

              (二) 常見氯化膽堿的吸附劑

              1)小麥麩      國內最常用的氯化膽堿稀釋劑。麥麩含有較高的結合水(12%),在使用前最好干燥處理。麥麩的稀釋能力很強,70%的氯化膽堿水溶液與麩皮混合成干基為50%的氯化膽堿混合物仍顯的很松散。但麩皮的淀粉含量比較高,遇水在一定溫度下容易糊化從而使混合物粘在一起。因此使用麥麩作氯化膽堿的載體時,要注意干燥的條件控制。

              2) 玉米芯粉     吸附能力比小麥麩強。淀粉含量低,干燥時不會出現粘結現象,容重也比較合適。    

              3)玉米秸稈粉   容重小,流動性差,含有燃點較低的短纖維,在干燥時不適用較高的溫度。

              4)稻殼粉(礱糠)   表面粗糙,使膽堿產品的流動性變差,所以如果要使用必須和其他吸附劑配合使用。


                舉例:

                 1 . 酸化劑的制作           蛭石

                 2 . 硒在試驗日糧中的添加   礱糠


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