Рисунок 1. Иллюстрация, показывающая различия между матричной и истинной инкапсуляцией

Резюме

Инкапсулированные питательные вещества набирают популярность и представляют собой последовательную, надежную и экономически эффективную альтернативу традиционным кормам. Эта тенденция привела к появлению на рынке большого количества инкапсулированных продуктов. Как и в случае с любыми новыми продуктами, одни из них лучше других. Чтобы выбрать правильный продукт и получить максимум за свои деньги, достаточно задать несколько простых вопросов.

Липидная инкапсуляция зарекомендовала себя как ценный инструмент для защиты питательных веществ от разрушения в процессе переработки, хранения и переваривания и делает их доступными для усвоения животными. За последние годы на рынке появилось множество новых инкапсулированных питательных веществ. Эти продукты и процессы их создания сильно различаются по дизайну, технологии и, к сожалению, эффективности.

Высококачественные инкапсулированные питательные вещества могут обеспечить специалистам по кормлению большую гибкость в совершенствовании рационов при одновременном снижении затрат. Однако все инкапсулированные продукты не одинаковы. Чтобы получить максимальную отдачу от инвестиций в ингредиенты, нутрициологи, ветеринары и производители должны понимать отличия между разными технологиями инкапсуляции. Это позволит принимать обоснованные решения о том, какой продукт (продукты) будет наиболее экономически эффективным в рационе.

Инкапсуляция липидами - эффективная технология защиты от разрушения в рубце целого ряда различных питательных веществ. Однако липидная инкапсуляция - это общий термин, и между продуктами существуют различия.

Они объясняются:

• Исходной формой и степенью концентрации питательного вещества;
• используемой системой покрытия;
• производственным процессом, используемым для получения липидного инкапсулята.

Рисунок 2. Микрофотография питательного вещества с истинной инкапсуляцией, демонстрирующая слои липидного покрытия, окружающие активное соединение снаружи, для создания защитного барьера.

Существует два основных типа технологии липидной инкапсуляции: истинная инкапсуляция и матричная инкапсуляция. При матричной инкапсуляции активное питательное вещество находится в матрице из жирных кислот (рис. 1), в то время как при истинной инкапсуляции вокруг питательного вещества нанесено многослойное покрытие из жирных кислот, образующее защитный барьер (рис. 1 и 2).

Эффективная инкапсуляция должна обеспечивать:

1. Прочность

2. Защиту от разрушения в рубце

3. Переваримость в кишечнике.

Если какая-либо из этих задач нарушена, то продукт не сможет доставить питательные вещества по назначению.

Рисунок 3. Повреждение инкапсулированного продукта при замораживании/оттаивании.

УСТОЙЧИВОСТЬ

Устойчивость - это способность инкапсулированного питательного вещества сохранять целостность при обработке, хранении и смешивании. Износ защитного покрытия, растрескивание, разрушение или уменьшение размера частиц - все это может снизить количество питательных веществ, доставляемых животному.

Еще один часто упускаемый из виду фактор, который может повлиять на целостность покрытия, - это температура. Липидные оболочки недостаточно прочны, чтобы выдерживать температуры и давление, связанные с гранулированием. Высокие температуры, предназначенные для желатинизации крахмала и получения более твердых гранул, расплавят липидные оболочки, что отрицательно скажется на сохранности питательных веществ. Кроме того, давление, связанное с гранулированием, может привести к растрескиванию или разрушению оболочек, что еще больше ухудшит защиту питательных веществ.

Менее очевидной и часто упускаемой из виду проблемой является устойчивость липидных оболочек к замораживанию. Когда липидные оболочки подвергаются замораживанию, а затем оттаиванию, их покрытие расширяется и сжимается. На микрофотографии на рисунке 3 показано, как повреждается покрытие инкапсулированного продукта во время цикла замораживания/оттаивания, если продукт недостаточно устойчив к условиям замораживания и оттаивания. Обратите внимание на трещины, которые образуются на поверхности покрытия, что позволяет влаге и микробам рубца проникать внутрь покрытия и разрушать оболочку, тем самым значительно снижая эффективность продукта.

Это позволяет воде проникать внутрь во время хранения или в рубце, что приводит к снижению защиты нутриентов. На рисунке 4 показана диаграмма, демонстрирующая повреждения, которые могут произойти, и, как следствие, потери защиты в рубце, если инкапсулированный продукт не рассчитан на устойчивость к замораживанию/оттаиванию. Первые два столбика обозначают продукт, устойчивый к замораживанию/оттаиванию, а последние два столбика - продукт, не устойчивый к замораживанию/оттаиванию. Некоторые из наиболее известных компаний, занимающихся инкапсуляцией, решили эту проблему.

ЗАЩИТА В РУБЦЕ

Под защитой в рубце понимается способность капсулирующей системы защищать питательное вещество от разрушения в рубце, чтобы оно могло попасть в тонкий кишечник. Скорость деградации определяется с помощью исследований высвобождения во времени либо в рубцовой жидкости, либо в воде (оба показателя высоко коррелируют). Анализ воды упрощает аналитический процесс, так как в ней отсутствуют помехи от питательных веществ, содержащихся в жидкости рубца.

Рисунок 4. Устойчивость инкапсулированного продукта к замораживанию/оттаиванию.

Ключом к созданию эффективной инкапсуляции является создание продукта, который не только противостоит разложению в рубце, но и может быть высвобожден и переварен в тонком кишечнике.

ПЕРЕВАРИМОСТЬ В КИШЕЧНИКЕ

Разработка инкапсулированного продукта с высоким уровнем устойчивости и сопротивлением микробному разложению в рубце может происходить за счет перевариваемости в кишечнике. Может ли продукт быть одновременно устойчивым к обработке и перевариванию в рубце и при этом обладать высокой усвояемостью в кишечнике? Да. Но лишь немногие производители обладают знаниями и опытом, необходимыми для создания продуктов со всеми тремя атрибутами.

БИОДОСТУПНОСТЬ

Биодоступность - это сумма трех предыдущих функций: устойчивости, защиты в рубце и усвояемости в кишечнике, и она является истинным показателем качества инкапсулированного продукта. Чтобы технология инкапсуляции была действительно эффективной, она должна отлично справляться со всеми тремя функциями.

ПРОСТЫЕ ТЕСТЫ НА КАЧЕСТВО

Инкапсулированные питательные вещества становятся все более популярными и представляют собой последовательную, надежную и экономически эффективную альтернативу традиционным кормам. Эта тенденция привела к наплыву инкапсулированных продуктов на рынок. Как и в случае с любой новой категорией продуктов, некоторые из них лучше других. Конечным показателем инкапсулированных питательных веществ является стоимость единицы биодоступного питательного вещества. Этот показатель зависит от стоимости, устойчивости, защиты в рубце и усвояемости в кишечнике. Чтобы получить максимум за свои деньги, задайте несколько простых вопросов.

• Достаточно ли надежен продукт, чтобы выдержать производство и хранение, включая циклы замораживания-размораживания, и сохранить свою способность защищать питательные вещества в рубце?
• Достаточно ли долго (около 5 часов) продукт защищен в рубце, чтобы обеспечить высокий процент попадания питательных веществ в кишечник?
• Был ли продукт протестирован in vivo (на корове), чтобы иметь значение биодоступности, которое отражает устойчивость, защиту в рубце и всасывание в кишечнике, подтвержденное исследованиями производителя?

Попросите ознакомиться с исследованиями и спецификациями качества, чтобы убедиться, что рассматриваемый вами продукт обеспечит корову ожидаемым уровнем биодоступных питательных веществ.

Автор: Stefano Vandoni
Публикация: 14 сентября 2022

Адаптация: Эксперт Молоко

Редактор: Ульяна Лычак 

Оригинал статьи здесь:

https://en.engormix.com/dairy-cattle/dairy-cattle-nutrition/different-encapsulation-techniques-lead_a51284/