饲料活性载体“OT体”是应用优质凹凸棒石黏土(简称凹凸),通过活化工艺,激发出生物活性物质,改善了凹凸结构,使产品具有更高承载性能与承载力的活性载体。
活化工艺技术已能使“OT体”达到较好承载性与较高的承载力。其技术途径是:通过“OT体”表层静电吸附、表面过剩自由能与电荷转移以及“OT体”表面奇特纤维、棒状网与蜂窝晶状体骨架共同作用力,完成了对微量元素的载带。摄入“OT体”预混料后,在体内吸水后,全部解吸,放出微量元素。同时,“OT体”内活泼的矿物元素参与营养物的消化、转移、吸收全过程。
一、活性“OT体”对微量营养元素承载性能的研究
① “OT体”粒度指标的确定
被承载微量元素的颗粒数量是决定载体粒径的首位条件。根据无锡轻大刘当慧教授的研究结果及大部分饲料厂工艺装备条件,“OT体”粒度设计指标为全部通过35目,80目筛下物小于10%,或全部通过40目,100目筛下物小于10%。目前“OT体”工业化生产的产品以前者为生产指标,其粒度与粒数的构成如表1。
表1 活性“OT体”粒度与粒数的组成
项目 | 30目~60目 | 60目~80目 | 80目~100目 | 100目以上 | 总粒数/粒t-1 |
占总数的百分数/% | 87.0 | 10.0 | 2.4 | 0.6 | 1.112x10¹² |
粒度范围/mm | 0.590~0.250 | 0.250~0.177 | 0.177~0.147 | 0.147~0.174 | 0.590~0.074 |
② 活性“OT体”的生产工艺见图1
为实现“OT体”有较高生物活性、承载性能与承载力,在一定配方下,通过压片工艺提高凹凸的分散度和粘度。再经高压制粒、干燥、破碎,改善“OT体”表面性能,实现“OT体”高承载性与承载力。
③ 活性“OT体”产品的承载性能
根据我国较多饲料厂对预混料载体的要求,与”OT体”载体在承载性能上进行比较,见表2
表2 载体的基本要求与“OT体”载体承载性能比较
项目 | 载体的基本要求 | OT体承载技术性能 |
粒度 | 30~80目(40~100目) | 30~80目,80目筛下物≤10% |
含水量 | ≤10% | ≤8% |
容重密度 | 应与微量元素一致,一般为0.5kg/L~1kg/L | 0.70kg/L~0.85kg/L |
表面特性 | 载体表面应粗糙或具多孔吸附在粗糙表面上 | 表面呈纤维状,棒状,多晶道结构,有较高静电与吸附性 |
吸湿性和结块性 | 要求吸湿性差,不易结块 | 加工后OT体不易吸湿,吸湿后水分在常温下不逸出,有抗结块性 |
流动性 | 要求 流动适中 | 因表面粗糙在运动中呈惰性,在管道运送与混合时混合性好,包装后流动性差 |
酸碱度 | 要求中性。偏酸、偏碱对维生素与其他元素稳定性有影响 | PH7~7.5,OT体,物理化学性能稳定,不参与微量成分任何作用,故生物效价高 |
安全性与营养性 | 有一定的营养价值,但使用后不能改变或影响营养的平衡或释放不稳定、不易生霉变质 | 富含一定的矿物元素与生物活性物质,不生霉,安全性较好,已列入我国食品添加剂卫生名单之中 |
混合均匀度 | 载体与各成分易混合,不易分离CV<10% | OT体育微量元素易混合,又不易分离,CV<7% |
相对承载力 | - | 高(有强大静电吸附性) |
生物学效价BBV | - | 较高 |
生物活性 | - | 富含生物活性物质及晶体结构,故生物活性强 |
可以看出“OT体”活性载体对微量元素承载技术全面。在常温常湿下“OT体”内沸石水不会逸出也不会对微量元素起作用,并可将微量元素汽化水吸附,直到平衡为止。因此,成品货架期长,具有抗板结、抗结块、不生霉的良好性能。无机载体已是当今世界各国生产预混料期待的载体新产品,性能稳定,安全性较高。
二、无机“OT体”对微量元素承载作用机制的探讨
活化后的“OT体”同时具备凹凸棒石的吸附性和胶体性,加工中技术性较强,承载机理十分复杂,现做如下探讨。
① 凹凸棒石是凹土主要成分,是单晶体聚集物,呈三维晶体骨架,颗粒粉体外表面呈较发达长纤维、棒状结构,纤维长0.5pm~5pm,款0.05pm~0.15pm,并成纤维网状与承载微量元素粉体创造了网带条件。“OT体”颗粒粉体内部呈较多的系统晶道(通道),晶道中被多种水分与挥发物充满,水分与挥发物逸出后即成系统晶道,也就可以接纳微量元素进入。凹凸棒石的内部结构似一堵花墙,部分水分子伴随可交换阳离子,以沸石水形式存在于四面体双链构成的宽展的通道内。这些阳离子有极化能力,因此,对吸附微量元素有一定的相互作用力,使“OT体”具有较强的承载力。
②活性“OT体”含有一定的静电,并与微量元素相互作用
③ 凹凸棒石含有1.83mol/g的静电量,产生的静电力或静电场,可吸附其它带正荷粒子静电量30倍~80倍以上的负电荷。正、负电荷相吸是“OT体”载带微量元素粉体第二个作用力。
三、“OT体”对吸附微量元素粒子有一定的物理吸附性
① 在“OT体”与微量元素两个固体粉体表面上,可产生一种范德华相互作用与电子转移的运动,同时,二种固态物质在一起,固体表面存在各向异性,即在不同方向有不等用的表面张力即表面过剩自由能。这自由能总是由不稳定的高能状态向稳定的低能状态转移,宁伴随一种固态物质表面对另一物质表面的吸附,以降低表面过剩自由能。“OT体”,总比表面积约3.5亿m²,巨大过剩自由能,载带10%~15%微量元素后仍然存有较高的表(界)面过剩自由能。因此,活性“OT体”载带微量元素的吸附力较强,故在一班情况下不易分离、分级。
②“OT体”与微量元素在充分混合中产生粘附性与嵌镶作用。
微量元素在与“OT体”载体在混合机内相互混合运动中,根据对粉体物料混合曲线的研究指出,在混合第三阶段后载体与被承载物之间有粘附和嵌镶作用。微量元素粘附或进入载体网状带与晶道中。此作用并随混合事假年延长,载体相对承载力提高,分离值较小。