不同载体对微量元素预混料质量的影响

载体或稀释剂(简称载体)是影响微量元素与护考质量的重要因素。在我国微量元素预混料产品中大多数是以石粉作为载体的,但实际效果比较差,这是微量元素预混料质量不稳定的一个重要原因,尤其是现在普遍使用的高剂量铜微量元素预混料,铜在配方中已经是高剂量,加上混合不均匀使局部铜超标甚至严重超标,给动物带来毒性作用。目前,对微量元素预混料载体的研究仅限于CV(混合均匀度)、振动分级性能,没有考虑贮存质量,而且试验结果不一致,报道较少。

本试验在相同工艺条件下,对石粉、细稻壳糠、元明粉、石膏粉、酒糟粉等常用载体进行比较研究,用CV、振动分级性能、抗结块性、防潮性以及I-(碘离子)和Fe²+(亚铁离子)的稳定性等多个指标综合进行考察,筛选出对微量元素预混料质量较小的载体,为实际预混料生产提供理论依据。

本试验采用单因子对照试验设计,共5个处理组,试验设计方案见表1.

                                                                                                                       表①  试验设计方案

试验号

载体

几何平均粒度/mm

1

石粉

0.20

2

酒糟粉

0.58

3

细谷壳糠

0.22

4

元明粉

0.6

5

石膏粉

0.18

根据仔猪营养需要,结合添加剂原料的有效含量,设计添加量为1%的高剂量铜微量元素预混料配方。(见表2)

                        原料

配比

硫酸铜

8.0

硫酸锌

7.5

碘化钾

50g

载体

76.5

硫酸亚铁

7.8

硫酸锰

0.2

亚盐酸纳

50g

加工工艺与监测方案见图1,。即:称取76.5kg的载体,取一半导入搅拌机;硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锌购回后,按配方称量后导入搅拌机;碘化钾、亚硒酸钠称量后用载体稀释剂100倍倒入搅拌机;硫酸锰称量后直接倒入搅拌机;最后将剩下的载体倒入搅拌机,开机搅拌1~15min内每30s钟停机,机内采样测CV一次,15min后机内采样作防潮试验;剩下的转入塑料盆进行包装,然后进行抗结块试验;振动分级试验;四个月常温压下贮存后对碘和铁离子稳定性试验及抗结块性能观察。

                                                                                                                         图1  加工工艺与测定方案


铜离子的含量测定按照GB8248-87的方法进行,以铜离子为代表计算CV;并绘制t-CV(混合均匀度与混合时间)的关系曲线。

取搅拌后的预混料2g左右鱼已知重量的表面皿上,放入密闭的盛30℃的水容器中分别处理1、2、3d,测定其吸水率。

随机抽取各处理组预混料3袋,压上重量相同的砖头,于处理后的第45d观察结块情况。

取各处理组的预混料3包测其I-Fe²+的含量;再在常温、常压下贮存4个月后测其I-Fe²+的含量,用I-Fe²+的变化体现贮存稳定性。

用SAS软件对各处理组的试验结果进行方差分析,用Exed绘制t-CV关系图。

各处理组的CV试验结果分析,见表3;吸水性能和振动分级性能试验结果,见表4,I-Fe²+的贮存稳定性试验结果,见表5,抗结块性能试验结果,见表6。

                                                                                                                                    表3  各处理组的CV试验结果


注;同列尾注小写字母相同者差异不显著(p>0.05),不同者差异显著(P<0.05);大写字母不同者差异极显著(P<0.01)。



由表3可以看出,细刀客抗达到CV为5%时所需时间最长,近360s,达到最佳CV的时间最长,为450s左右。继续搅拌,CV随时间的变化较小。酒糟粉达到CV为5%所需时间仅次于细稻壳糠,为300s左右,达到最佳CV的时间为390s,混合均匀后CV随着时间的变化较大。石膏粉达到CV为5%时所需时间稍大于石粉,为270s,达到最佳CV的时间为300s左右。继续搅拌,CV随时间的变化较大。

影响预混料均匀度的因素很多,从技术方面来说,主要有混合机种类、载体、运输及流动性,其中最重要是载体种类。载体选择直接影响到预混料的质量。石粉、石膏粉、元明粉的流动性好,其容重与微量元素接近,易混合均匀。细稻壳糠,酒糟粉的流动性差,不易与密度较大的微量元素混合均匀,但其表面粗糙,承载力强,一旦承载混合完成,不易发生分离,这种特性可以从t-CV曲线中看出。细稻壳糠在混合450s达到最佳CV后,CV一直维持在5%以下。各处理组达到最佳CV后,继续混合产生分级,但各组的分级差异不明显,这与刘当慧1993年提出的“在混合机内各载体分级差异不明显”相符合。

由表5可以看出,在常温常压下贮存4个月后I-留存率结果为细稻壳糠(90.07%)>元明粉(67.20%)>石粉(62.03%)>石膏粉(57.13%)>酒糟粉(36.20%),Fe²+损失率结果为细稻壳糠(5.96%)<石膏粉(7.74%)<元明粉(10.43%)<酒糟粉(21.65%)<石粉(23.61%)。

酒糟粉的吸水性强,并且PH值低,酸性强,对化学物质的稳定性影响较大。细稻壳糠因其ph值在6~7之间,吸水性不是很强,并且本身为惰性物质,对微量元素的化学稳定性影响不大。石粉中铁离子的损失率最高,可能是因为石粉与硫酸亚铁起反应,生成硫酸铁的缘故。细稻壳糠对KI的稳定性影响极小或无影响,这可能是细稻壳糠对KI具有隔离作用的结果,而石粉、石膏粉、元明粉对KI影响较大,使I得损失率较高。从KI损失的实质看是由于其中离子态本身具有还原性,在外界条件的作用下可被缓缓氧化好吃呢过单质碘,而单质碘能够升华,促进氧化反应进行。在预混料中由于铜、铁等盐类存在,特别是这些金属离子起到某种类似催化剂的作用,促使碘离子更易被空气氧化,此外二价铜离子可直接与碘离子反应并析出碘,结果表明在微量元素预混料中,由于细稻壳糠作为载体,它们大量散步在碘化钾周围,隔离碘化钾与金属离子等的接触,使碘化钾中碘离子损失较少,碘化钾的稳定性较好。石粉对硫酸亚铁起反应,生成硫酸铁,降低动物可利用铁含量有关。因此,石粉不宜作为微量元素,特别是含铁离子和碘离子预混量的载体或稀释剂。

又表4可知,各处理组的吸水率试验结果为石粉(1.2933%)<细稻壳糠(1.4133%)<石膏粉(1.8433%)<元明粉(2.8933%)<酒糟粉(3.3161%)。载体的吸水性以酒糟粉最强,其次是元明粉。酒糟粉和元明粉与其余各组的吸水性差异显著(P<0.05)。由表6可知,各处理组的抗结块性能细稻壳糠最好,石粉其次,酒糟粉由于元明粉和石膏粉。

由表4可知,各处理组的振动分级性能试验结果为细稻壳糠(6.3667%)<酒糟粉(10.4667%)<石粉(16.0667%)<石膏粉(20.1667%)<元明粉(25.6667%)。各处理组之间差异显著(P<0.01)。振动分级是载体承载性能的重要指标,石粉、元明粉、石膏粉作为载体承载性能差,振动容易分级。细稻壳糠、酒糟粉表面粗糙,表面积大,承载性能好,载振动分级中不易出现分离。

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