Пути повышения качества и стойкости премиксов при хранении

15.09.2015

Разрушение БАВ, особенно липидной природы, при производстве и хранении премиксов является результатом окислительно-восстановительных процессов. Поэтому одним из мероприятий, повышающих устойчивость продукции, служит использование антиокислителей.
С целью оптимальной стабилизации витаминов А, Е, D3 в составе премиксов была изучена сравнительная ингибирующая способность различных концентраций антиоксидантов — сантохина и дилудина. В премиксы вводились жирорастворимые витамины с разрушенной макроструктурой в количествах: витамин А (ретинол) - 1500 МЕ/г, витамин D3 (видеин) - 150 МЕ/г, витамин E (токоферол) - 35,8 мг%. Сантохин и дилудин в концентрациях 0,5; 1,25 и 2,5% от веса продукции включались по отдельности с помощью носителя - жира животного кормового. Продолжительность хранения премиксов - 6 мес.
При изучении сравнительной стабилизирующей способности различных концентраций сантохина и дилудина на сохранность незащищенных форм жирорастворимых витаминов установлено, что влажность премиксов в течение 6 мес. хранения колебалась в пределах 10,0-12,0%, а pH от 5,1 до 6,0, т. е. среда была слабокислой.
Результаты исследований влияния различных концентраций антиоксидантов на сохранность витаминов А, Е, D3 приведены в табл. 85.

Пути повышения качества и стойкости премиксов при хранении

Из таблицы видно, что в контрольном образце без антиоксиданта через 6 мес. хранения сохранность витамина А составила 18,8%, а в премиксе, стабилизированном антиоксидантами - 20,4-58,1% от исходного количества.
Максимальное антиокислительное действие сантохина выявлено в концентрациях его, равных 1,25 и 2,5% от веса продукта, при которых витамин А сохранился к концу опыта на 55,5 и 58,1%, соответственно. Разница в содержании данного витамина между вариантами премикса с Включением 0,5 и 1,25% сантохина статистически достоверна (Р < 0,01), а с вводом 1,25 и 2,5% антиоксиданта — не достоверна (Р ≥ 0,05). Следовательно, по отношению к витамину А в премиксе оптимальной стабилизирующей активностью обладает сантохин в концентрации 1,25% от веса продукта.
Анализ данных о сохранности витамина А под влиянием различных количеств дилудина в премиксе показал, что данное вещество сохраняет свою активность на 20,4-34,2%. С достоверной разницей окислительную деструкцию витамина А ингибировал антиоксидант в концентрации 1,25% от веса премикса (Р < 0,05), при которой сохранность витамина составила 34,2%, в то время как при 0,5 и 2,5%-ном содержании дилудина - 20,4 и 29,4% соответственно.
Сравнение стабилизирующей способности изучаемых антиоксидантов по отношению к витамину А свидетельствует, что активность сантохина выше, чем дилудина.
При хранении премикса наблюдаются потери активности витамина D3. В частности, сохранность его к концу опыта в контрольном варианте составила 24,4%, а в остальных образцах - 35,0-51,0%. При содержании сантохина 0,5; 1,25 и 2,5% от веса премикса активность видеина через 6 мес. хранения была, соответственно, 41,3; 51,0 и 42,2% от исходной, т. е. наилучшее стабилизирующее действие данный антиоксидант оказывал при концентрации 1,25% (Р < 0,05).
Антиокислительные свойства дилудина по отношению к видеину максимально проявились при содержании первого 1,25% от веса премикса, при котором витамин D3 к концу хранения продукта сохранился на 40,2%. В этом случае также окислительную деструкцию видеина сантохин тормозил более активно, чем дилудин (Р < 0,05).
Приведенные данные по стабилизации премикса различными концентрациями сантохина констатируют, что после шести месяцев сохранность витамина E составила 44,8-64,6%, в то время, как в варианте без антиоксиданта - 14,6% от исходного количества (Р < 0,05). Достоверной разницы в содержании токоферола в зависимости от концентрации сантохина не выявлено. Такая закономерность имела место в ранее проведенных нами опытах при исследовании сравнительного стабилизирующего действия различных концентраций сантохина на сохранность α-токоферилацетата в кормовом животном жире.
При ингибировании окислительной деструкции витамина E в премиксах дилудином установлена оптимальная стабилизирующая концентрация данного антиоксиданта, равная 1,25% от веса продукта (Р < 0,02).
Таким образом, включение в состав премиксов сантохина. и дилудина с носителем - кормовым животным жиром тормозит окислительные процессы жирорастворимых витаминов, уровень активности которых зависит от концентрации и типа антиоксиданта. Это положение, в свою очередь, подтверждает динамика кислотности премиксов под влиянием изучаемых антиоксидантов. В процессе хранения кислотность (по спиртовой вытяжке) постепенно увеличивается. Наименьшие значения ее были в вариантах премикса с антикосидантами в концентрации их 1,25%, особенно при добавке сантохина.
Учитывая вышеизложенное и важность вопроса, были приготовлены опытные партии премиксов с включением сантохина и дилудина в концентрации 1,25% по следующей схеме:
1. Премикс без антиоксиданта.
2. Премикс с дилудином.
3. Премикс с сантохином.
Премиксы для цыплят-бройлеров хранили 12 мес. в складском помещении Воронежского комбикормового завода упакованными по 20 кг в четырехслойных мешках из крафт-бумаги с полиэтиленовым вкладышем.
В период проведения опыта среднемесячная температура воздуха колебалась от -14,2 до +19,7 °С, относительная влажность - 56,0-89,0%. Влажность премиксов колебалась в пределах 10,1-12,4%. Кислотность их, в начале опыта составлявшая 21,0-22,4 град., снижалась к четвертому месяцу до 13,9-14,3 град., затем увеличивалась через 6 мес. до 19,6-20,2 град., и снова уменьшалась к концу хранения до 15,5-17,9 град. Следует отметить, что в процессе хранения наименьший уровень кислотности имел место в опытных партиях премиксов с антиоксидантами и составлял 15,4-15,5 град., в то время как в продукции без антиокислителей кислотность равнялась 17,7 град.
Сантохин и дилудин оказывали влияние на изменение концентрации водородных ионов (pH). Так, через 6 мес. хранения в контроле, премиксах с дилудином и сантохином pH, соответственно, составлял 5,67; 5,72 и 5,97, а через 12 мес. - 5,63; 5,85 и 5,90. Следовательно, антиоксиданты способствовали сдвигу pH в нейтральную сторону и тормозили накопление продуктов окисления. Этот факт подтверждается данными о сохранности витаминов, приведенными в табл. 86.
Из таблицы видно, что антиоксиданты предохраняли от разрушения исследуемые витамины, но их стабилизирующая способность была неодинаковой. Так, через 6 мес. хранения премиксов без антиоксидантов потери витаминов А, Е, D3, В2, B4 колебались в пределах 10,0-23,4%, в продукции с дилудином - 9,5-20,4 и с сантохином - 2,0-25,8%, а через 12 месяцев изучаемые биологически активные вещества разрушались, соответственно, на 22,0-55,4%, 17,7-43,2 и 12,7-33,2%.
Пути повышения качества и стойкости премиксов при хранении

Сантохин более активно тормозил окисление витамина А по сравнению с дилудином; сохранность его в этом случае была выше на 10,3% и составила через 6 мес. хранения около 90%. Наименее стабильным оказался витамин D3, потери которого в стабилизированной продукции равны 15,8-18,3%. Сохранность остальных биологически активных веществ в премиксах с антиокислителями была примерно одинаковой и составила к концу шестого месяца 90,1-98,0%. В премиксах без антиоксидантов жирорастворимые витамины за тот же срок хранения потеряли 17,7-23,4% своей активности.
Кроме того, исследованиями установлено, что антиоксиданты, особенно сантохин, значительно замедляют окислительные и гидролитические процессы, связанные с разрушением ненасыщенных жирных кислот, фосфолипидов, триглицеридов и образованием первичных и вторичных продуктов окисления.
Помимо жира животного кормового в качестве носителя антиоксиданта можно применять фосфатидные концентраты. Жировые добавки улучшают распределяемость компонентов в премиксах и уменьшают пылеобразование.
Учитывая последнее, были проведены опыты по влиянию дилудина и сантохина на жирнокислотный и фракционный состав премиксов при хранении (табл. 87), а изменение липидов в премиксах без антиоксидантов представлено в одновременно проведенном опыте в табл. 84.
Пути повышения качества и стойкости премиксов при хранении

Изменения в составе жирных кислот липидов хранящихся премиксов носят сложный характер и являются результатом одновременно протекающих гидролитических и окислительных процессов, приводящих к снижению содержания ненасыщенных жирных кислот на 13,4-17,6% к шести месяцам хранения, в основном за счет понижения уровня линолевой, линоленовой и арахидоновой кислот. Так, в премиксе без антиоксиданта количество линолевой кислоты уменьшилось на 38,6%, линоленовой - на 60,4 и арахидоновой - на 100%, а в продукции с дилудином -соответственно, на 30,8; 33,4 и 90,9%, т. е. дилудин способствовал сохранности названных жирных кислот.
Следует отметить, что в липидах премиксов при хранении происходит повышение содержания насыщенных жирных кислот. В частности, через шесть месяцев содержание пальмитиновой кислоты увеличилось на 12,8-22,5%, стеариновой - в 3,1-3,4 раза и арахиновой - в 4 раза.
Из липидов премиксов выделено девять фракций, из которых преобладают свободные жирные кислоты (42,8-55,3%); содержание триглицеридов не превышает 23,6%, фосфолипидов - 4,8%. При хранении премиксов происходят гидролитические процессы, подтверждением чего служат данные о снижении количества триглицеридов, фосфолипидов и дилгицеридов. Так, за шесть месяцев уровень триглицеридов в образцах уменьшился в 1,5-2,5 раза, а количество фосфолипидов и диглицеридов в контроле понижалось в 2,0, в продукции с дилудином - в 1,6 раза. Кроме того, в исследованных образцах снижалось содержание моноглицеридов, стеринов и углеводородов.
В премиксе с сантохином сумма ненасыщенных жирных кислот снизилась на 3,5%, количество линолевой кислоты - на 22,2%, арахидоновой -на 44,2%, а содержание олеиновой кислоты повысилось на 36,7%.
Известно, что при гидролитическом и окислительном распаде липидов образуются не только первичные продукты окисления (перекиси), но и вторичные карбонильные соединения (эпокиси, спирты, оксикислоты, альдегиды, кетоны, полимерные соединения и др.) Результаты анализа показали, что через шесть месяцев в премиксе без сантохина количество вторичных продуктов окисления, по сравнению с исходным, увеличилось в 3,6 раза, в продукции с сантохином - в 3,0 раза, с дилудином - в 2,5 раза.
Результаты опыта позволяют сделать заключение, что в процессе хранения премиксов жирнокислотный и фракционный состав липидов претерпевает изменения, обусловленные гидролитическими и окислительными процессами. Включение в премиксы антиоксидантов значительно замедляет химические реакции, связанные с разрушением ненасыщенных жирных кислот, фосфолипидов, триглицеридов и с образованием вторичных продуктов окисления.
При анализе технологических линий ввода антиоксидантов установлено, что в премиксы сантохин вводят в чистом виде распылением с помощью форсунки или гребенки; используют приемы предварительного смешивания сантохина с отрубями пшеничными в соотношении 1:4 или с жиром животным кормовым и последующего распределения в сухом наполнителе. По нашим данным, коэффициенты неоднородности распределения сантохина, вводимого в премиксы на этих предприятиях, колебалось в пределах 11,0-22,0%.
Во многих цехах премиксов отсутствуют линии по вводу антико-сидантов. В связи с этим в задачу исследований входило определение наиболее эффективного способа стабилизации биологически активных веществ в премиксах с использованием различных антиоксидантов.
Объектом исследований служил 1%-ный премикс по рецепту ПК 1-14, в который антиоксиданты сантохин и дилудин вводились в количестве 1,25% от веса продукции разными способами. В качестве наполнителя использовались отруби пшеничные. Соотношения антиоксидантов с жиром животным кормовым составляли 1:2 и с отрубями пшеничными 1:4. Были выработаны следующие партии премиксов:
1. Премикс без антиоксиданта и жира.
2. Премикс без антиоксиданта с 2,5% жира.
3. Премикс с сантохином, растворенным в жире.
4. Премикс с сантохином, введенным в чистом виде.
5. Премикс с сантохином, введенным с отрубями пшеничными.
6. Премикс с дилудином, растворенным в жире.
7. Премикс с дилудином, введенным в чистом виде.
8. Премикс: жир вводился в отруби пшеничные, которые смешивались затем с дилудином и остальными компонентами.
Результаты исследований равномерности распределения и сохранности антиоксидантов в премиксах приведены в табл. 88.
Пути повышения качества и стойкости премиксов при хранении

Анализ данных показывает, что наиболее неравномерно сантохин распределяется в партии 5, где он вводился в виде предварительной смеси с отрубями (F = 15,6%). Сантохин, введенный в премикс в чистом виде и с жиром (партии 3 и 4), распределяется равномерно, о чем свидетельствуют низкие значения показателя неоднородности (F = 4,1-4,4%). Дилудин, добавленный в премикс в порошкообразном виде, смешивался хуже (партия 7). При внесении в наполнитель жира кормового животного происходит улучшение распределения антиоксиданта и коэффициент неоднородности снижается с 11,7 до 4,1%. Следует отметить, что дилудин плохо растворяется в жире.
В процессе хранения премиксов стабильность антиоксидантов также зависит от способа их ввода в продукцию. Так, сантохин и дилудин, предварительно растворенные в жире и добавленные в продукцию (партии 3, 6), через 6 мес. сохраняли свою активность, соответственно, на 50,9 и 78,8%, в то время как антиоксиданты, введенные в чистом виде в премикс (партии 4,7) - на 45,0 и 74,2%. При предварительном смешивании сантохина с наполнителем и последующим вводе смеси в премиксы (партия 5) сохранность его через 6 мес. составила 40,0%. Дилудин, добавленный в обогащенный жиром наполнитель и распределенный затем с остальными компонентами премикса (партия 8), за этот же промежуток времени сохранился на 79,2%. В опыте стабильность дилудина при хранении премиксов была выше, чем сантохина. При этом жир кормовой животный способствует более высокой устойчивости антиксидантов, сохранность которых через 6 мес. на 4,6-10,9% больше, по сравнению с таковой сантохина и дилудина, вводимых в чистом виде или с наполнителем.
В табл. 89 сведены фактические данные сохранности витаминов А и B2 в премиксах в зависимости от способа ввода антиоксидантов.
Пути повышения качества и стойкости премиксов при хранении
Пути повышения качества и стойкости премиксов при хранении

Как видно из таблицы, сохранность витаминов А и B2 в премиксе без антиоксиданта и жира (партия 1) через 6 мес. составила, соответственно, 73,4 и 86,5%, а в продукции с жиром (партия 2) - 76,2 и 89,4%. В премиксах с антиоксидантом, введенным с жиром (партии 3, 6), устойчивость данных витаминов была на 4,2-16,3% выше, чем в продукции, в которую сантохин и дилудин добавлялись в чистом виде или через отруби пшеничные (партии 4, 5, 7), при этом активность витаминов А и B2 в опытных партиях 6 и 8 оставалась почти одинаковой.
При изучении влияния сантохина и дилудина на образование перекисей в премиксах установлено, что накопление их зависит также от способа ввода и типа антиоксидантов (рис. 8, 9). Добавка антиокислителей при выработке премиксов вызывала снижение перекисных чисел; если величина перекисного числа в начале опыта в продукции без антиоксиданта (партия 2) была равна 32,8 мЭ/кг, то в премиксе с сантохином (партия 3) количество перекисей составляло 5,6; с дилудином, введенным в жир (партия 6) - 9,6 и с дилудином, добавленным к обогащенному жиром наполнителю (партия 8), - 13,6 мЭ/кг.
Пути повышения качества и стойкости премиксов при хранении

В процессе хранения опытной партии без антиоксидантов значения перекисных чисел резко уменьшались к 1 месяцу до 16,0 мЭ/кг и, постепенно возрастая к 3-ему месяцу до 24,8, достигали 22,8 мЭ/кг к 6-ому месяцу. В премиксе с сантохином, введенным с жиром, содержание перекисей, незначительно повышаясь к 3-ему месяцу, затем снижалось и колебалось в пределах 5,6-12,8 мЭ/кг. Величина перекисей в премиксах, в которые дилудин вводился с жиром, была примерно на одинаковом уровне с содержанием их в продукции, в которую антиоксидант и жир добавлялись раздельно (в партиях 6 и 8 перекисные числа составляли 8,0-19,2 и 8,4-18,4 мЭ/кг).
Таким образом, сравнительный анализ данных о равномерности распределения и сохранности сантохина, дилудина, стабильности витаминов A, B2 и динамике перекисных чисел в премиксах в зависимости от способа ввода антиоксидантов показал, что сантохин целесообразно вводить в продукцию с жирами животными кормовыми. Принимая во внимание плохую растворимость дилудина в жире, антиоксидант следует вводить с компонентами премикса в предварительно обогащенные жиром отруби пшеничные. Соотношение количества антиоксиданта и жира животного кормового в премиксах составляет 1:2.
Стабилизацию биологически активных веществ премиксов, выпускаемых специализированными цехами комбикормовых предприятий, рекомендуется осуществлять дилудином и сантохином.
Для стабилизации биологически активных веществ премиксов рекомендуется норма ввода антиоксиданта - 1,25%. Во избежание затрат на дополнительный ввод антиоксидантов в комбикорма и БВМД на предприятиях, использующих премиксы, рекомендуется дозу антиоксидантов увеличить до 2,0%.
В цехах премиксов комбикормовых предприятий или заводах по производству премиксов дилудин рекомендуется вводить в премикс на линии средних по весу компонентов.
Ввод сантохина в премиксы рекомендуется осуществлять согласно технологической схеме, представленной на рис. 10.
Жестяные банки, в которых хранится антиоксидант, вскрываются непосредственно перед вводом сантохина. Содержимое их выливается в расходный бак, оборудованный подогревателем (паровым или водяным). Подогрев осуществляется в зимний период времени. Для предотвращения потери активности стабилизатора температура его не должна превышать 50 °C. Поддержание заданной температуры в расходной емкости производится с помощью регулятора температуры прямого действия.
Антиоксидант в смеситель премикса подается насосом-дозатором НД 1000/10 или НД 630/10. Включение его производиться согласно циклу работы смесителя, после загрузки его сыпучими компонентами премикса.
Продолжительность включения насоса-дозатора для обеспечения подачи заданного количества жидкости, устанавливается с помощью реле времени.
Смеситель премиксов при вводе в него антиоксиданта должен работать в паспортном режиме. С целью улучшения распределения сантохина в премиксе рекомендуется осуществлять ввод его в камеру смесителя с помощью перфорированной трубы (гребенки). Площадь сечения всех отверстий в ней принимать равной площади сечения входной трубы.
В цехах производства премиксов, имеющих линии ввода антиоксиданта в смеси с жиром (Вороновский, Кузнецовский экспериментальные комбикормовые заводы Московской области и др.), рекомендуется их использовать для ввода сантохина.
Смесь следует готовить при соотношении жира и антиоксиданта 1:1 или 0,5:1 (весовые части).
Мешалки-эмульсификаторы, используемые для перемешивания смеси, должны работать с экспозицией 2 мин.
Пути повышения качества и стойкости премиксов при хранении

В связи с тем, что при повышении температуры активность антиоксидантов снижается (при 80 °C потеря активности составила 20%), температуру раствора следует поддерживать в пределах 50-60 °С. Хранить смесь в данных условиях необходимо не более 8 ч (т. е. в течение одной смены).
Исследованиями установлено, что стабилизирующая способность антиоксидантов повышается при использовании кормового жира, введенного в наполнитель премикса или непосредственно в комбикорм.