微生态产品开发中载体的选择和使用

微生态产品开发中载体的选择和使用
微生态制剂作为生物渔药已经受到越来越多从业者的青睐，市场上各种商业微生态制剂产品也日渐增多，但是同一种微生态制剂，不同生产企业的同种产品理化特性和作用效果差异很大，这一方面与生产过程中选用的菌种、发酵方式及后处理工艺等存在差异有关，另一方面与微生态产品所选用的载体也有很大的关系。

从业者在开发和使用微生态产品时，关注点多在菌种的含量和稳定性方面，对于载体基本没有关注，其实载体选择合适与否，不仅影响着微生态产品的品质，而且也是生产高质量微生态制剂的关键技术之一。

载体在医药行业的研究已经很深入，本文就载体的作用、分类及如何选择适合的微生态制剂载体等问题加以讨论，为微生态制剂载体的选择和应用提供一定的参考依据。

1 载体及其作用
1.1载体
所谓载体是指能够承载微量活性成分，改善其分散性，并有良好的化学稳定性和吸附性的可饲物质。

微生态制剂被载体吸附承载后，其本身的若干物理特性发生改变或不再表现出来，而所得微生态制剂产品的有关物理特性，如流动性、粒度等基本取决于或表现为载体的特性，减少微生态制剂产品在使用过程中的下落和振动分级，提高其在水产养殖过程中的作用效果。

1.2 载体的作用
对于渔药产品开发来讲，载体的加入可将活性微量组分的浓度降低，并将多组微量活性颗粒分开减少活性成分之间的反应，保持活性成分的有效性、均匀性、一致性和稳定性等，有效保证产品的质量。

2 载体的分类
常用的载体一般分为两大类：有机载体和无机载体。

2.1 有机载体
通常指含粗纤维较多的植物及粮食副产品，如小麦麸、玉米麸、玉米芯粉、玉米胚芽粕粉、脱脂米糠、稻壳粉、花生秧粉、花生壳粉、
豆秸粉、草粉、树叶粉等。

另外还有些含纤维少的物料，如淀粉、面粉、乳糖等。

目前微生态制剂载体多使用有机载体，有机载体还多用于维生素添加剂、药物性添加剂等。

2.2 无机载体
一般指无机盐类，如骨粉、石粉、滑石、沸石粉、海泡粉、磷酸盐、食盐等，无机载体多在微量元素类产品中使用。

3 选用微生态制剂载体时要考虑的因素
微生态制剂本身是一类生物产品，对微生物活性有影响的任何因素都会影响饲用酶制剂微生态制剂的活性。

作为承载微生物的载体，它的选择是微生态制剂生产过程中最重要的条件之一。

为了获得良好的混合效果，使微生态制剂更好的发挥作用，必须严格、准确的选择载体。

载体的理化性质如稳定性、含水量、粒度、容重、流动性、酸碱度等均能影响微生态制剂的质量。

刘长忠（2004）对石粉、酒糟粉、细稻壳糠、元明粉及石膏粉等5种常用载体进行了比较试验。

结果表明，作为微生态制剂的载体，在混合均匀度、振动分级、抗结块、抗防潮以及对部分微生态制剂菌种的贮藏稳定性等指标上均存在差异。

综合考虑各项指标，细稻壳糠为微生态制剂最优载体。

3.1 化学性质
微生态制剂载体的化学性质应稳定，载体自身不易被氧化，不能引起所承载的微生物发生死亡，也不影响作用的发挥，使用到养殖水体后，不会对养殖水体造成毒害。

3.2 物理性质
3.2.1含水量
水分是促进微生物萌发的必要条件，载体中的水分过高会缩短微生态制剂的保存时间和降低活菌数，因此要求微生态制剂载体的含水量要低。

GB8830-88中规定，微生态制剂等饲料添加剂无机载体的水份含量应小于5%，有机载体应小于10%。

实际应用过程中无机载体水分一般控制在8%以下，有机类在10%以下，一般不超过12%。

表1 水分含量
载体名称含水量，% 载体名称含水量，%
脱脂糠粉13 小麦麸13
玉米芯粉 5 小麦次粉12-13
玉米淀粉14 白碳黑4-6
玉米粉14-18 面粉13.5-14.5
沸石粉 2 石粉 2
稻壳粉12 苜蓿粉10-12
麦饭石 3.3-3.4 凹凸棒石粘土粉
（ATB）
4.7
3.2.2粒度
载体的粒度是影响混合质量最重要的因素。

它不仅影响载体的容重、表面特性、流动性，而且在保证混合均匀度的前提下还会增加混合时间，增加能耗。

一般载体粒度越细越好，因为粒度越细，其有效接触面积也越大，其承载能力也越强。

但过细也会增加物料间的摩擦力，更易产生静电，使部分活性物质受热发生变性，同时也会增加能耗。

载体的粒度一般要求在30~80目之间，12%以下通过80目为最佳粒度。

表2 几种载体混合的均匀度[9]
载体/变异系数承载物麸皮米糠饼粉细玉米粉石粉双飞粉粗玉米粉
机内甲基紫法2.0 3.6 3.0 4.9 4.0 3.0 铁比色法3.0 2.8 1.5 3.0 1.7 2.7
下落分级后甲基紫法11.0 7.2 8.7 27.7 15.0 16.5 铁比色法12.8 4.9 7.0 17.8 4.2 17.3
振动分级后甲基紫法4.3 6.7 27.1 20.1 6.4 28.0 铁比色法20.8 3.4 33.5 13.9 11.0 46.8
上表采用与示踪物混合20 min后测定的混合均匀度。

由表2可知，在混合机内CV都很好，达到了最佳均匀度，但是，将混合后的物料分级试验可以看出，它们因承载的性能不同而形成明显的差别，其中以米糠饼粉性能最好。

无论承载数量少，比重轻的甲基紫或比重大的硫酸亚铁，其效果均很好；而玉米粉，特别是粗玉米粉效果很差。

使用较细的双飞粉分级现象不太明显。

3.2.3容重
载体的容重直接影响着微生态制剂的混合均匀度，对动物的生产性能和均匀度也产生直接的影响。

载体的容重与被承载组分的容重间的差异越小，则混合均匀度越高，而且在以后的贮存和运输过程中也
越不容易发生分级现象，才能在储存和运输过程中均匀分布。

一般情况下，载体的容重以0.3~0.8为佳，下面表3仅列举部分载体、原料和添加剂的容重。

表3 部分载体、原料和添加剂的容重[9-12]
原料名称容重原料名称容重
稻壳粉0.32~0.34 乳糖0.73
米糠0.29~0.34 小麦0.51~0.67
杏仁壳粉0.47 豆粉0.59
玉米粉0.55~0.65 玉米芯粉0.3~0.5
糠饼粉0.47 五水硫酸铜 2.29
七水硫酸锌 1.25~2.07 苜蓿粉0.37
棉籽饼粉0.73 亚硒酸钠 3.10
麦麸0.3~0.43 橄榄核粉0.47
大豆饼粉0.60 一水硫酸锰 2.95
食盐 1.08~1.10 鱼粉0.52~0.66
大麦粗粉0.56 碘化钾 3.31
石粉 1.30~1.55 贝壳粉 1.60
磷酸氢钙 1.20 氯化钙 3.36
碳酸钙0.93~1.17 氧化钴 3.36
硫酸钴 3.71 维生素D3 0.65
七水硫酸亚铁 1.12~1.90 一水硫酸锌 1.06
L-赖氨酸盐0.67 维生素A 0.6~0.7
食盐 1.08 麦饭石 1.22
白炭黑 2.32~2.65 花生粕0.64~0.71
3.2.4 流动性
目前微生态制剂在饲料中的添加量为0.01%~0.1%，载体的流动性决定了微生态制剂产品的均匀度。

流动性差则不易混合均匀，流动性太好在运输过程中易造成分离现象。

选择有良好的流动性物料做为载体对于酶制剂在饲料中的混合均匀度至关重要。

一般以物料自由下落时形成的圆锥体斜面与水平面间的夹角，即静止角或休止角（θ）表示。

一般认为θ≤30º时流动性好，θ≤40º时可以满足生产过程中的流动性需求。

表4中为几种载体、添加剂及原料的静止角。

表4 几种载体、添加剂及原料的静止角[13]（°）
原料名称静止角，θ原料名称静止角，θ
烘干玉米粉36º玉米芯粉34º
稻壳粉35º秸秆粉46º
麸皮48º乳糖39º
粗豆粉27º粗大麦粉48º
干麦麸67º粗碳酸钙37º
沸石粉48º甘薯秧粉65º
维生素D 30º维生素E 33º
生物素43º维生素A 30º
3.3 pH值
载体的酸碱度直接影响到微生态制剂的活性，偏酸或偏碱都将对微生态制剂产生不良影响。

选择中性物料做载体利于微生态制剂的稳定性（见表5）。

为了满足对载体的pH值的要求，可以通过加入一价磷酸钙或延胡索酸来调整pH值，也可以选用两种或两种以上的载体来调整pH值。

表5 几种常见载体的pH值[10-16]
物料名称pH 物料名称pH
稻壳粉 5.7 玉米酒糟粉 3.6
玉米芯粉 4.8 石灰石粉8.1
小麦麸 6.4 小麦次粉 6.5
大豆皮粉 6.2 沸石粉 5.1-8
玉米粉 6.5 玉米面筋粉 4.0
7.5-8.0 麦饭石7.0-8.0
凹凸棒石粘土粉
（ATB）
3.4 吸湿性、亲水性和结块性
吸湿性是指载体从空气中吸收水分，本身潮解或水分增加。

亲水性与吸湿性有关，不能选择亲水性强的物料做载体，以防结块。

载体易结块，不利于混合均匀，也使得微量活性成分在储藏过程中霉变而失效。

因此应选用吸混性差，亲水性差和结块性差的载体使用。

必要时可加入二氧化硅、沉淀碳酸钙等抗结块剂。

刘长忠（2004）对几种载体的研究表明，吸水性能石粉<细稻壳糠<石膏粉<元明粉<酒糟粉；抗结块性能以细稻壳糠最好，其次是石粉，然后分别是酒糟粉、元明粉和石膏粉。

3.5 表面特性
载体的表面特性是承载微量组分的一种决定因素。

所以载体如有粗糙的表面或表面有小孔、皱脊，则有利于微量活性成分吸附在粗糙
的表面上或进入载体的小孔内，故一般选用高纤维的植物性饲料做载体，如粗面粉、小麦粉、碎稻谷粉、大豆皮、玉米面筋、玉米芯粉等。

微量元素添加的载体多用碳酸钙或二氧化硅等。

3.6 其它
3.6.1卫生指标
微生态制剂和其它添加剂一样，在饲料中添加使用时要考虑其卫生安全性。

而载体是携带微生物的直接来源，切忌带有大量沙门氏菌、大肠杆菌等有害菌或其它杂菌以及某些霉菌毒素。

对腐败、发霉、易结块的物料不能作为微生态载体使用。

对于有机载体，不仅要考虑霉菌毒素的问题，而且还要考虑在特定条件下的生虫机率；对于无机载体要考虑重金属的含量，特定情况下对载体要做毒性试验。

3.6.2 经济性
由于微生态制剂的竞争日趋激烈，产品利润越来越低，因此在保证质量的前提下，尽量选用物美价廉的载体，以降低成本，获得最好的经济效益，增强产品竞争力。

4 结语
微生态制剂载体的选择，要根据实际情况，不断地总结摸索，多关注国际国内的先进检测方法。

如果有条件，检验加工过程中各种技术指标，如运输过程中的稳定性、，饲料混合过程中的均匀度及观看动物的生产成绩等。

在质量为主导、精细化生产、市场竞争如此激烈的今天，产品的每个指标优劣都可能决定产品甚至是一个公司的发展前景。