Противомикробный подкисляющий пищевой продукт и способ его изготовления
Патент 2390258
Авторы
Правообладатели
Классы МПК
Противомикробный подкисляющий пищевой продукт и способ его изготовления
Иллюстрации
Изобретение относится к области пищевой промышленности. Противомикробный продукт содержит сердцевину и покрытие. Сердцевина включает пористый носитель и по меньшей мере одну кислоту, а покрытие включает по меньшей мере одну органическую кислоту либо соль, эфир или глицерид указанной кислоты или кислот. Величина рКа по меньшей мере одной кислоты в сердцевине ниже величины рКа по меньшей мере одной органической кислоты в покрытии. Изобретение позволяет получить продукт, обладающий высоким противомикробным действием и с контролируемым высвобождением кислоты. 8 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил., 7 табл.
Реферат
Область техники изобретения
Настоящее изобретение относится к области пищевых продуктов. Более конкретно, настоящее изобретение относится к покрытому противомикробному подкисляющему пищевому продукту и способам его получения.
Предшествующий уровень техники
В животноводческих программах использование антибиотиков немедицинского назначения повсеместно заменяют органическими кислотами и их солями. Показано, что добавление в рацион животных органических кислот дает целый ряд преимуществ, таких как пониженная величина рН продуктов пищеварения и повышенная секреция поджелудочной железы у животных, приводящие к улучшенному расщеплению белка и энергии, что особенно важно для поросят-отъемышей, имеющих недостаточное продуцирование желудком соляной и молочной кислот. Другими преимуществами являются положительные воздействия на слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта, противомикробные действия в пище, обеспечивающие гигиену пищи, и противомикробные действия в желудочно-кишечном тракте, приводящие к повышенной доступности энергии и питательных веществ рациона у сельскохозяйственных животных.
Примеры органических кислот и их солей, предпочтительных в промышленном животноводстве, включают муравьиную кислоту, уксусную кислоту, пропионовую кислоту, сорбиновую кислоту, бензойную кислоту, масляную кислоту, молочную кислоту и неорганическую фосфорную кислоту.
Проведено большое количество экспериментов, изучающих влияния разных уровней различных органических кислот на показатели роста животных. В работе Overland et al. (J. Anim. Sci. 2000, 78:1875-1884) описан эксперимент, оценивающий влияние 0,6%, 0,8% и 1,2% диформиата калия в пищевом рационе поросят на доращивании и в заключительной стадии откорма. Результаты показали, что для значительного эффекта требуется по меньшей мере 0,8% диформиата калия.
Roth et al. (Agribiol. Res. 1996, 49 (4): 307-317) использовали композиции, содержащие комбинацию муравьиной кислоты и формиатов (общее содержание кислоты 70-80%), которые исследовали их воздействие на показатель роста свиней. Протестированные продукты добавляли в количестве 0,65%, 1,30% и 1,95%. Только 1,95% вызывало значительную ростовую ответную реакцию. Конверсия корма была эффективной при уровнях включения продукта 1,30% и 1,95%.
Partanen et al. (Animal Feed Sci.& Tech. 2001, 93:137-155) при изучении свиней использовали 0,85% муравьиную кислоту и уровень включения 8 г/кг корма (0,8%), что привело к значительно улучшенной переваримости в подвздошной кишке некоторых аминокислот из рациона, богатого волокнами.
Roth и Raczek (Feed magazine, 2003 (4), p.105-110) изучали влияние различных уровней сорбиновой кислоты на консервирование кормов и показатели роста свиней. 0,05% сорбиновой кислоты оказалось достаточным для подавления плесневого грибка и грибковых образований в корме для животных, тогда как 0,55% и 1% сорбиновой кислоты увеличивали интенсивность роста на 7 и 16% соответственно. Скорость конверсии корма, однако, была лишь незначительно улучшена при содержании 1,0% сорбиновой кислоты.
Недостаток использования органических кислот в качестве подкислителей кормов при необходимости столь высоких доз заключается в том, что их применение ограничено их высокой стоимостью. Кроме того, недостатками некоторых эффективных органических кислот являются их коррозионные свойства и неприятные запахи.
В заявке US 2002/0086090 раскрыта твердая композиция смешанных кислот. Кислотами для смеси являются сорбиновая кислота и по меньшей мере одна органическая кислота в твердом виде при комнатной температуре. Смесь является чистой смесью кислот, то есть между кислотами не протекают никакие химические реакции и никакого покрытия не образуется. Жидкая кислота может быть смешана с твердыми кислотами непосредственно либо будучи адсорбированной на носитель.
В заявке на патент WO 9707687 раскрыты гранулы, состоящие из материала сердцевины - пористого носителя и органической кислоты, и покровного материала, который может быть выбран из органических кислот. В сравнительном примере 2 диоксид кремния смешивают со смесью двух органических кислот, то есть муравьиной и пропионовой кислоты, и получают непокрытые абсорбированные продукты. В примере 3 диоксид кремния смешивают с муравьиной кислотой и покрывают расплавом лимонной кислоты, имеющей более низкую величину рKа, чем муравьиная кислота.
В Заявке на патент WO 2004006689 раскрыта покрытая композиция, включающая сердцевину из соли муравьиной кислоты (диформиата). Материал для покрытия может быть выбран из жирных кислот, органических кислот или их производных. Композиция также может включать дополнительные ингредиенты и/или добавки, такие как органические кислоты. Никаких рекомендаций или примеров для объединения компонентов согласно настоящему изобретению в документе не приведено.
Задачи изобретения
Задачей настоящего изобретения является получение нового улучшенного подкисляющего продукта, который является эффективным при низких уровнях включения в рацион животных.
Второй задачей изобретения является получение продукта, обладающего высоким противомикробным действием.
Третья задача заключается в создании способа получения противомикробного подкисляющего продукта.
Четвертой задачей настоящего изобретения является предложение нового улучшенного типа покрытия для твердых подкисляющих добавок и способа его получения.
Пятой задачей изобретения является получение твердой подкисляющей добавки с контролируемым высвобождением кислоты.
Шестой задачей изобретения является получение противомикробного подкисляющего продукта, совместимого с заранее приготовленной кормовой смесью.
Сущность изобретения
Установлено, что указанные задачи могут быть решены посредством противомикробного подкисляющего пищевого продукта и способов согласно изобретению.
Пищевой продукт согласно изобретению содержит сердцевину и покрытие, при этом сердцевина включает в себя пористый носитель и по меньшей мере одну кислоту, а покрытие включает по меньшей мере одну органическую кислоту либо соль, эфир или глицерид указанной кислоты или кислот, где величина рKа по меньшей мере одной кислоты сердцевины ниже величины рKа по меньшей мере одной органической кислоты покрытия.
Пищевой продукт может быть приготовлен согласно следующему способу, в соответствии с которым берут носитель и добавляют к указанному носителю по меньшей мере одну кислоту сердцевины и органическую кислоту покрытия либо соль, эфир или глицерид указанной кислоты или кислот; при этом величина рKа по меньшей мере одной кислоты сердцевины ниже величины рKа по меньшей мере одной органической кислоты покрытия.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к использованию по меньшей мере одной кислоты в носителе, образующем сердцевину, в комбинации с по меньшей мере одной органической кислотой либо солью, эфиром или глицеридом указанной кислоты или кислот в покрытии, окружающем указанную сердцевину, при этом величина рKа по меньшей мере одной кислоты сердцевины ниже величины рKа по меньшей мере одной органической кислоты покрытия.
Предполагается, что, покрывая сердцевину, включающую носитель и по меньшей мере одну сильную кислоту (кислоты), покрытием из по меньшей мере одной слабой органической кислоты либо соли, эфира или глицерида указанной кислоты, противомикробное действие органической кислоты покрытия, ее соли, эфира либо глицерида будет усиливаться за счет непрерывного притока более сильной кислоты (ионов H+) из сердцевины. Форма продукта в виде частиц имеет большую поверхность и может дополнительно увеличивать противомикробное действие продукта.
Предпочтительно, чтобы величина рKа более сильной кислоты сердцевины была <4, а величина рKа более слабой органической кислоты покрытия была >4.
Кислота сердцевины или комбинация кислот предпочтительно выбраны из фосфорной кислоты (рKа=2,15), муравьиной кислоты (рKа=3,75), молочной кислоты (рKа=3,82), лимонной кислоты (рKа=3,13) и фумаровой кислоты (рKа=3,02).
Органическая кислота покрытия (либо соль, эфир или глицерид указанной кислоты) или комбинация кислот предпочтительно выбраны из масляной кислоты (рKа=4,82), сорбиновой кислоты (рKа=4,76), бензойной кислоты (рKа=4,19), адипиновой кислоты (рKа=4,43) и слабых кислот каприновой и декановой.
Сердцевина пищевого продукта согласно изобретению может включать различные кислоты при условии, что по меньшей мере одна из этих кислот имеет величину рKа ниже величины рKа по меньшей мере одной из органических кислот покрытия.
Кроме по меньшей мере одной кислоты сердцевина может предпочтительно содержать соль, такую как формиат. При этом благодаря содержанию кислоты величина рН всегда имеет кислое значение. Предпочтительно, чтобы величина рН сердцевины была меньше 4.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, сердцевина не содержит диформиата.
Покрытие кормового продукта согласно изобретению может включать различные органические кислоты, соли эфиры или глицериды кислоты (кислот) при условии, что величина рKа по меньшей мере одной из этих органических кислот выше величины рKа по меньшей мере одной из кислот сердцевины.
Предпочтительно, чтобы пищевой продукт согласно изобретению включал 30-60 мас.% носителя, 10-70 мас.% кислоты сердцевины и 2-10 мас.% кислоты покрытия.
Покрытие, кроме того, может включать по меньшей мере одну жирную кислоту (кислоты), предпочтительно по меньшей мере одну длинноцепочечную жирную кислоту (кислоты). Жирные кислоты могут быть выбраны из всех имеющихся в продаже С10-С24-жирных кислот, предпочтительными кислотами являются стеариновая кислота и пальмитиновая кислота.
Носитель в сердцевине пищевого продукта согласно изобретению может представлять собой пористый органический или неорганический материал, обладающий способностью абсорбировать кислоту в свои поры.
Предпочтительным носителем для пищевого продукта согласно изобретению является диатомовая земля. Предпочтительный размер частиц диатомовой земли составляет 50-1000 мкм.
Размер частиц пищевого продукта согласно изобретению предпочтительно составляет 0,05-2,0 мм, предпочтительно, 0,2-1,5 мм.
Покрытие согласно изобретению может иметь по существу плотную и компактную структуру. Однако предпочтительное покрытие согласно изобретению имеет более или менее пористую структуру, позволяющую кислоте из внутренней части продукта диффундировать через покрытие, делая возможным замедленное высвобождение сильной кислоты из сердцевины продукта.
Пористость покрытия согласно изобретению может быть отрегулирована в зависимости от кислот, используемых в продукте, и условий, при которых продукт будет использован.
Предпочтительно, чтобы пористость покрытия составляла 0,2-2 мкм.
Продукт согласно изобретению может быть необязательно аммонизирован.
Продукт согласно изобретению может быть частью смеси, дополнительно содержащей витамины, микроэлементы и другие добавки.
Противомикробный подкисляющий пищевой продукт согласно изобретению может быть приготовлен способом, в котором берут носитель, добавляют в указанный носитель по меньшей мере одну кислоту сердцевины и органическую кислоту покрытия либо соль, эфир или глицерид указанной кислоты или кислот, при этом величина рKа по меньшей мере одной кислоты сердцевины ниже величины рKа по меньшей мере одной органической кислоты покрытия.
По меньшей мере одна кислота сердцевины и по меньшей мере одна органическая кислота в покрытии, либо соль, эфир или глицерид указанной органической кислоты (кислот) может иметь жидкую или порошкообразную форму, а наносить их можно путем смешивания и/или распыления. По меньшей мере одна органическая кислота покрытия либо соль, эфир или глицерид указанной кислоты (кислот) можно использовать в виде водного раствора, слабокислого раствора или расплава, и, возможно, в смеси с по меньшей мере одной длинноцепочечной жирной кислотой (кислотами), и, возможно, на нагретом носителе.
В следующем описании различных вариантов осуществления способа согласно изобретению величина рKа по меньшей мере одной кислоты сердцевины ниже величины рKа по меньшей мере одной органической кислоты покрытия.
1. Согласно первому варианту осуществления изобретения берут носитель и добавляют в указанный носитель по меньшей мере одну кислоту сердцевины и водный раствор соли по меньшей мере одной органической кислоты покрытия, эфира или глицерида указанной кислоты (кислот).
1А. В носитель добавляют по меньшей мере одну кислоту с образованием сердцевины, после чего на сердцевину наносят водный раствор соли по меньшей мере одной органической кислоты покрытия, эфира или глицерида указанной кислоты (кислот).
При нанесении на сердцевину катионы кислой соли органической кислоты с более высокой величиной рKа будут взаимодействовать с анионами кислоты сердцевины, имеющей более низкую величину рKа, что приведет к получению покрытия, включающего два компонента на поверхности сердцевины, а именно компонент, которым является соль более сильной кислоты сердцевины, и компонент, которым является слабая твердая органическая кислота.
Водный раствор соли по меньшей мере одной органической кислоты покрытия либо эфира или глицерида указанной кислоты (кислот) предпочтительно наносят на сердцевину при помощи распыления, при этом предпочтительно, чтобы водный раствор имел температуру окружающей среды, более предпочтительно, температуру 15-60°С.
Предпочтительно, чтобы концентрация соли в водном растворе составляла по меньшей мере 30 мас.%.
Раствор для покрытия предпочтительно готовят из водного раствора соли, выбранной из калия сорбата, натрия бензоата и натрия пальмитата.
1В. Водный раствор соли по меньшей мере одной органической кислоты покрытия, эфира или глицерида указанной кислоты (кислот) предварительно смешивают с по меньшей мере одной кислотой сердцевины. Сразу же протекает реакция с образованием в растворе осадка, что приводит в результате к получению суспензии. Суспензию добавляют к носителю, предпочтительно, путем распыления с образованием на носителе пористого покрытия.
1C. Водный раствор соли по меньшей мере одной органической кислоты покрытия, или эфира либо глицерида указанной кислоты и по меньшей мере одну кислоту сердцевины добавляют к носителю по отдельности и одновременно, предпочтительно, путем распыления.
2. Согласно второму варианту осуществления изобретения берут носитель и добавляют в указанный носитель по меньшей мере одну кислоту сердцевины и по меньшей мере одну органическую кислоту покрытия или соль, эфир либо глицерид указанной кислоты (кислот) и по меньшей мере одну жирную кислоту.
2А. Берут носитель, добавляют в указанный носитель по меньшей мере одну кислоту сердцевины с образованием сердцевины; наносят расплавленную смесь по меньшей мере одной жирной кислоты и по меньшей мере одной органической кислоты покрытия, соли, эфира либо глицерида указанной кислоты на сердцевину.
Такой способ нанесения особенно подходит для сорбиновой, бензойной, каприновой и декановой кислот.
2В. Берут носитель, добавляют в указанный носитель по меньшей мере одну кислоту сердцевины с образованием сердцевины; наносят расплав по меньшей мере одной жирной кислоты на сердцевину, после чего до затвердевания жирной кислоты на сердцевину в виде порошка наносят по меньшей мере одну органическую кислоту покрытия, соль, эфир или глицерид указанной кислоты.
Такой способ нанесения особенно подходит для кальция бутирата, бензойной кислоты и сорбиновой кислоты.
2С. Берут носитель, добавляют в указанный носитель по меньшей мере одну кислоту сердцевины с образованием сердцевины; нагревают сердцевину; наносят на сердцевину по меньшей мере одну жирную кислоту и по меньшей мере одну органическую кислоту покрытия, соль, эфир или глицерид указанной кислоты в виде порошкообразной смеси.
2D. Берут носитель, добавляют в указанный носитель по меньшей мере одну кислоту сердцевины с образованием сердцевины; нагревают сердцевину и по меньшей мере одну жирную кислоту; на покрытую жирной кислотой сердцевину до затвердевания жирной кислоты наносят в виде порошка по меньшей мере одну органическую кислоту покрытия или соль, эфир либо глицерид указанной кислоты (кислот).
3. Согласно третьему варианту осуществления способа согласно изобретению берут носитель и смешивают с порошком по меньшей мере одной органической кислоты покрытия, соли, эфира либо глицерида указанной кислоты, после чего по меньшей мере одну кислоту сердцевины наносят на носитель в жидком виде в присутствии воды, предпочтительно, при помощи распыления, в результате чего образуется покрытие.
4. Согласно четвертому варианту осуществления изобретения берут носитель и добавляют суспензию, образованную путем смешивания по меньшей мере одной твердой органической кислоты покрытия, эфира, либо глицерида указанной кислоты, имеющих низкую растворимость в воде и кислоте, с по меньшей мере одной жидкой кислотой сердцевины, при этом суспензию распыляют на носитель.
Краткое описание графических материалов
На Фиг.1 изображена покрытая частица из Примера 1 с покрытием из сорбиновой кислоты (SEM, 200X).
На Фиг.1В показана сеть кристаллов сорбиновой кислоты в покрытии из Примера 1, образованная путем реакции между сорбатом калия и муравьиной кислотой (SEM, 1000Х).
На Фиг.2 изображена покрытая частица из Примера 2 с покрытием из сорбиновой кислоты в расплаве пальмитиновой кислоты (SEM, 100X).
На Фиг.3 показана покрытая частица из Примера 3 с покрытием из стеариновой кислоты и бензойной кислоты (SEM, 200X).
На Фиг.4 показано влияние пищевого продукта согласно изобретению при различных количествах в пище на показатели роста свиней на откорме.
Следующие примеры и графический материал служат лишь для иллюстрации настоящего изобретения и не предназначены для ограничения его каким-либо образом.
Пример 1
Данный пример демонстрирует покрытие сердцевины при помощи водного раствора соли органической кислоты с величиной рKа>4.
10 кг диатомовой земли сначала помещают в барабанный смеситель Паскаля и импрегнируют 7,5 кг аммонифицированной муравьиной кислоты (рKа=3,75), после чего, продолжая вращать в барабане, на импрегнированную диатомовую землю распыляют раствор сорбата калия (0,47 кг, рKа сорбиновой кислоты=4,76) в воде (0,47 кг).
Раствор сразу же поглощается импрегнированной диатомовой землей, и происходит реакция с муравьиной кислотой, при этом образуется рыхлый сыпучий продукт с покрытием из сорбиновой кислоты.
Образующаяся в результате покрытая частица показана на Фиг.1а, а кристаллы сорбиновой кислоты в покрытии показаны на Фиг.1b. Продукт согласно этому примеру использовали в Примерах 4, 6 и 7.
Пример 2
Данный пример демонстрирует покрытие сердцевины при помощи расплава жирной кислоты, после чего ее покрывают порошкообразной органической кислотой с величиной рKа>4.
280 г диатомовой земли импрегнируют в бытовом миксере 250 г горячей (90°С) фосфорной кислоты (77%, рKа=2,15), нагревая чашу миксера снаружи при помощи нагретого воздуха. Когда температура подложки возрастает приблизительно до 70°С, на импрегнированную диатомовую землю распыляют расплавленную жирную кислоту (пальмитиновую, 80°С, 52 г). Приблизительно после трех минут перемешивания, пока температура остается выше предела затвердевания жирной кислоты, наносят порошок сорбиновой кислоты (18 г, рKа=4,76), которая включается в слой жирной кислоты. Нагревание прекращают и носитель оставляют вращаться миксере в течение периода охлаждения. После охлаждения носителя до температуры приблизительно 45°С получают сыпучий продукт, покрытый сорбиновой кислотой. Покрытая частица согласно этому примеру изображена на Фиг.2.
Пример 3
Данный пример демонстрирует покрытие сердцевины при помощи расплава жирной кислоты и органической кислоты с величиной рKа>4.
Смесь 570 г диатомовой земли и 10 г фумаровой кислоты (рKа=3,02) импрегнируют горячей (90°С) смесью 300 г молочной кислоты (80%, рKа=3,82) и 90 г фосфорной кислоты (77%, рKа=2,15) в бытовом миксере. Носитель нагревают снаружи, как описано в Примере 2, до тех пор, пока температура не достигнет приблизительно 80°С и содержание молочной кислоты не станет приблизительно 26%. На перемешиваемый носитель распыляют 100 г горячего расплава (85°С), содержащего 75% жирной кислоты (стеариновой кислоты) и 25% бензойной кислоты (рKа=4,19). Нагревание прекращают, носитель оставляют вращаться в течение периода охлаждения. Охлаждение слоя до температуры приблизительно 38°С приводит к получению сыпучего покрытого продукта. Покрытая частица согласно данному примеру представлена на Фиг.3.
Пример 4
Данный пример демонстрирует испарение кислоты с продуктов согласно изобретению в сравнении с непокрытыми абсорбированными продуктами, из которых продукты А и В являются аммонизированными.
Протестированные продукты и результаты теста на потерю кислоты приведены в Таблице 1. Поток воздуха с регулируемой температурой и расходом 100 л/час ±10% при температуре 20,0°С±1°С пропускали через колбу из оргстекла диаметром 50 мм, содержащую образец объемом 100 мл. Во время испытания поддерживали температуру 20°С±1°С. Объем воздуха измеряли при помощи расходомера. Образец обдували воздухом из центральной стеклянной трубки, расположенной на 30 мм выше тестируемой поверхности. Испарения кислоты, унесенные потоком воздуха, улавливали раствором абсорбента в колбе из оргстекла, содержащим ~150 мл >2% раствора формиата натрия с фенолфталеином в качестве индикатора. Раствор сначала титровали до изменения окраски (красное окрашивание) 1,0 Н раствором NaOH. После 10 минут поглощения раствор снова титровали до красного окрашивания. Эту процедуру повторяли трижды для одного и того же образца. Представленные результаты являются средним значением от трех титрований. Величина испарившейся кислоты приведена в граммах муравьиной кислоты/м3 воздуха независимо от содержания других кислот.
| Таблица 1 | |||
| Продукт | Покрытие | Потеря кислоты (г/см3) | Уменьшение (%) |
| А | Непокрытый, аммонизированный (10%) муравьинокислый абсорбат | 3,0 | |
| В | Продукт А, покрытый 1,86% сорбиновой кислоты (из примера 1) | 2,0 | 33 |
| С | Непокрытый абсорбат муравьиной кислоты | 11,7 | |
| D | Продукт С, покрытый 3,86% сорбиновой кислоты | 5,0 | 57 |
| Е | Непокрытый, аммонизированный (7%) муравьинокислый абсорбат | 6,6 | |
| F | Продукт Е, покрытый 2% смеси сорбиновой кислоты пальмитиновой кислоты | 3,4 | 48 |
Аммонизированные непокрытые продукты А и Е проявляют меньшую потерю кислоты, чем непокрытый продукт С. Покрытие продуктов уменьшает потерю сильной кислоты сердцевины на 33-57%. Продукт С имеет более плотное покрытие сорбиновой кислоты, чем продукт В, что приводит к большему снижению потери кислоты. Для того чтобы уменьшить необходимое количество сорбиновой кислоты, в продукт может быть добавлена жирная кислота (пальмитиновая кислота), как показано на примере продукта Е в Таблице 1.
Пример 5
Данный пример демонстрирует витаминную устойчивость добавки к пище, включающей противомикробные подкисляющие продукты согласно изобретению.
Исследовали, насколько свободная фосфорная кислота из подкисляющих продуктов может реагировать с витамином А в процессе хранения добавки к пище.
Продукты согласно изобретению содержали сердцевину из диатомовой земли и фосфорной кислоты, и покрытие согласно А, В или С в Таблице 2. Продукт А был непокрытым, продукт В готовили нанесением 50% водного раствора сорбата калия на сердцевину, а продукт С - нанесением смеси расплава жирной кислоты (пальмитиновой кислоты) и сорбиновой кислоты. Каждая добавка содержала витамины, микроэлементы и 70 мас.% одного из продуктов от А до С из Таблицы 2.
| Таблица 2 | ||
| Продукт | Покрытие | Стабильность витамина А в добавке спустя 2 месяца |
| А | Непокрытый абсорбат фосфорной кислоты | -65% |
| В | Продукт А, покрытый 4% сорбиновой кислоты | стабилен |
| С | Продукт А, покрытый 1,05% сорбиновой кислоты в сочетании с покрытием жирной кислотой | стабилен |
Покрытие продукта согласно изобретению эффективно предотвращает потерю кислоты из продуктов, как показано в Таблице 2.
Пример 6
Данный пример демонстрирует противомикробное действие продукта согласно изобретению на выживание микроорганизмов Salmonella typhimurium в течение 48 часов в корме домашней птицы.
1 кг муки искусственно заражали Salmonella typhimurium и перемешивали для получения гомогенного распределения микроорганизмов в муке.
1) 200 г зараженной муки обрабатывали пищевым продуктом согласно изобретению, включающим сердцевину из диатомовой земли и муравьиной кислоты и покрытие из 1,86% сорбиновой кислоты (продукт из Примера 2).
2) Второй образец зараженной муки весом 200 г обрабатывали жидкой смесью муравьиной кислоты/пропионовой кислоты.
3) Третий образец зараженной муки весом 200 г обрабатывали жидкой муравьиной кислотой, абсорбированной на носитель из диоксида кремния.
4) 200 г муки оставляли необработанной в качестве стандарта.
Образцы выдерживали в закрытом контейнере при комнатной температуре и анализировали через определенные промежутки времени на заражающий микроорганизм (Salmonella typhimurium). Для выделения микроорганизмов использовали стандартные способы, применяющиеся для серийного анализа. Образец муки добавляли в пептонный бульон, содержащий буферный раствор, и тщательно перемешивали. Надосадочную жидкость (супернатант) наносили на агар с бриллиантовым зеленым (BGA), инкубировали и проверяли на рост колоний.
Степень включения для различных образцов 1-4 и результаты теста представлены в таблицах 3 и 4.
| Таблица 3 | ||||||||
| Степень включения (%) | А) Противомикробное действие (% выживания)В) Содержание кислого аниона (%) | |||||||
| Противомикробный покрытый продукт | 2) Жидкость | 3) Диоксид кремния | 4) Необработанный | |||||
| А | В | А | В | А | В | А | В | |
| 0,2 | 61,2 | 0,08 | 60 | 0,18 | 61,6 | 0,12 | 81,6 | - |
| 0,4 | 13,2 | 0,15 | 12,3 | 0,36 | 13,2 | 0,23 | 81,6 | - |
| 0,6 | 9,1 | 0,23 | 8,5 | 0,54 | 9,4 | 0,35 | 84,7 | - |
| 0,8 | 7,2 | 0,31 | 6,8 | 0,72 | 8,0 | 0,46 | 84,7 | - |
| 1,0 | 5,1 | 0,38 | 3,9 | 0,90 | 6,2 | 0,58 | 84,7 | - |
Концентрация кислого аниона приблизительно 0,4% приводит к 5% выживания при использовании покрытого продукта согласно изобретению и к 12% выживания при использовании жидкой кислоты, как показано в Таблице 3.
Образцы, обработанные пищевым продуктом согласно изобретению, содержащим сердцевину из диатомовой земли и муравьиной кислоты и покрытие из сорбиновой кислоты, при низком уровне включения показали большее снижение Salmonella typhimurium при более низкой степени включения кислого аниона, чем образцы, обработанные жидкой муравьиной кислотой и муравьиной кислотой, абсорбированной на носитель из диоксида кремния (Таблицы 3 и 4).
| Таблица 4 | ||||
| 1) Противомикробное покрытие | 2) Жидкость | 3) Диоксид кремния | 4) Необработанный контрольный образец | |
| Кислый анион в продукте (%) | 38,2 | 90,4 | 57,9 | 0 |
| Кислый анион в виде сорбиновой кислоты (%) | 1,86 | 0 | 0 | 0 |
| Снижение (%) | 90,9 | 91,5 | 90,6 | 15,3 |
| Необходимая степень включения кислого аниона | 0,23 | 0,45 | 0,35 |
Пример 7
Данный пример демонстрирует влияние пищевого продукта согласно изобретению на показатели свиней на доращивании/в заключительной стадии откорма.
Влияние доз противомикробного подкисляющего пищевого продукта согласно изобретению сравнивали с базовым рационом с/без ускорителя роста свиней на откорме, начиная от приблизительно 21 кг живого веса и заканчивая приблизительно 105 кг живого веса при убое. Два базовых рациона (на доращивании и в заключительной стадии откорма) содержали следующие добавки:
1. Контрольный корм без ускорителя роста.
2. Авиламицин (Maxus®) (антибиотик) в дозе 40 г/т использовали только на стадии доращивания (приблизительно от 21 до 54 кг ЖВ).
3. Продукт изобретения (пример 2) в количестве 0,3%.
4. Продукт изобретения (пример 2) в количестве 0,6%.
5. Продукт изобретения (пример 2) в количестве 1,2%.
Продукт изобретения содержал сердцевину из диатомовой земли в качестве носителя и муравьиной кислоты и покрытие из сорбиновой кислоты, полученное с использованием жидкого сорбата калия согласно способу Примера 1. Концентрации анионов муравьиной кислоты и концентрации сорбиновой кислоты для продуктов изобретения 3-5, указанных выше, представлены в Таблице 5.
| Таблица 5 | |||
| Продукт примера 1 | При интенсивности питания (%) | ||
| 3) 0,3 | 4) 0,6 | 5) 1,2 | |
| Концентрация | 0,11 | 0,23 | 0,46 |
| анионов (%) | |||
| Концентрация сорбиновой кислоты (%) | 0,0056 | 0,0112 | 0,0223 |
Во время эксперимента использовали свиней породы финский ландрас и йоркшир (Finnish Landrace x Yorkshire pigs), no 4 поросенка в загоне, по 10 загонов на каждую обработку. Кормление было одинаковым при всех обработках, составляло приблизительно 85% от неограниченного рациона. Пищевой рацион и характеристики питательных веществ приведены в Таблице 6.
| Таблица 6 | ||
| Ингредиенты (%) | Рацион на доращивании | Рацион в заключительной стадии откорма |
| Ячмень | 59,63 | 64,86 |
| Овес | 20,00 | 20,00 |
| Мука соевых бобов | 17,64 | 12,60 |
| Известняк | 0,72 | 0,69 |
| Монокальцийфосфат | 0,57 | 0,45 |
| Витаминная добавка | 1,30 | 1,30 |
| L-лизин HCl | 0,12 | 0,1 |
| L-треонин | 0,02 | - |
| Характеристика питательных веществ | ||
| Калорийность (МДж/кг) | 8,6 | 8,1 |
| Общий белок (%) | 17 | 15,2 |
| Кормовых единиц/кг | 0,93 | 0,94 |
| Р (г/КЕ) | 6,0 | 5,5 |
| Са (общий) (г/КЕ) | 7,5 | 7,0 |
Кормовые единицы (КЕ) соответствуют калорийности 9,3 МДж.
Результаты представлены в Таблице 7 и на Фиг.4.
| Таблица 7 | |||||
| Показатели свиней на различных этапах эксперимента | |||||
| Обработка | Контрольный корм | Авиламицин | 0,3% | 0,6% | 1,2% |
| Суточный прирост массы (г/д) | |||||
| На стадии доращивания | 758 | 801 | 781 | 818 | 761 |
| В заключительной стадии откорма | 957 | 987 | 1019* | 1017* | 1043* |
| Общий откорм | 872 | 911 | 915 | 928* | 921* |
| Дней до убоя | 96,5 | 93,4 | 92,6 | 90,3* | 92,8 |
| Потребление пищи (кг сухого вещества (DM) на свинью) | |||||
| На стадии доращивания | 1,52 | 1,56 | 1,56 | 1,60 | 1,51 |
| В заключительной стадии откорма | 2,61 | 2,72 | 2,66 | 2,74* | 2,61 |
| Общий откорм | 2,16 | 2,22 | 2,18 | 2,23 | 2,13 |
| Отношение потребления пищи (сухого вещества) к приросту массы | |||||
| На стадии доращивания | 2,01 | 1,93 | 2,01 | 1,96 | 1,99 |
| В заключительной стадии откорма | 2,82 | 2,79 | 2,66* | 2,73 | 2,53*# |
| Общий откорм | 2,51 | 2,46 | 2,42 | 2,42 | 2,34*# |
| Повреждения (2-3 степени) в области пищевода при убое (% свиней) | 21,7 | 10,7 | 22,2 | 9,1 | 3,3 |
| * Значительное отличие от контрольной группы согласно критерию Дуннетта (Р<0,5). | |||||
| # Значительное отличие от обработки авиламицином согласно критерию Дуннетта (Р<0,5); авиламицин добавляли только на стадии доращивания. |
Продукт изобретения не оказывал отрицательного воздействия на поражения в области желудка и проявлял тенденцию к снижению повреждений в области пищевода.
Протестированный продукт согласно изобретению значительно улучшал показатели роста свиней на доращивании и в заключительной стадии откорма даже при самом низком уровне включения, то есть при содержании 0,3%, включающем 0,11% анионов кислоты, и, кроме того, при более высоких уровнях включения дополнительно повышал ответную реакцию. 0,11% анионов кислоты сравнимо с данными работы Partanen et al. (Animal Feed Sci & Tech. 2001, 93:137-155), в которой было использовано в 6 раз большее содержание ионов кислоты для получения воздействия в соответствии с настоящим изобретением (0,85% муравьиной кислоты и уровень включения 0,8%, что дает содержание анионов кислоты приблизительно 0,68%).
1. Противомикробный подкисляющий пищевой продукт, включающий сердцевину и покрытие, при этом сердцевина включает пористый носитель и по меньшей мере одну кислоту, а покрытие включает по меньшей мере одну органическую кислоту либо соль, эфир или глицерид указанной кислоты или кислот, в котором величина рКа по меньшей мере одной кислоты сердцевины ниже величины рКа по меньшей мере одной органической кислоты покрытия.
2. Продукт по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере одна кислота сердцевины является более сильной, чем по меньшей мере одна органическая кислота покрытия.
3. Продукт по п.1, отличающийся тем, что величина рКа кислоты сердцевины <4.
4. Продукт по п.2, отличающийся тем, что величина рКа кислоты сердцевины <4.
5. Продукт по п.1, отличающийся тем, что величина рКа органической кислоты покрытия >4.
6. Продукт по п.2, отличающийся тем, что величина рКа органической кислоты покрытия >4.
7. Продукт по п.3, отличающийся тем, что величина рКа органической кислоты покрытия >4.
8. Продукт по п.4, отличающийся тем, что величина рКа органической кислоты покрытия >4.
9. Продукт по п.1, отличающийся тем, что органическая кислота покрытия выбрана из или является комбинацией масляной кислоты, сорбиновой кислоты, бензойной кислоты, адипиновой кислоты, каприновой и декановой кислот.
10. Продукт по п.1, отличающийся тем, что кислота сердцевины выбрана из или является комбинацией фосфорной кислоты, муравьиной кислоты, молочной кислоты, лимонной кислоты и фумаровой кислоты.
11. Продукт по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что продукт включает 30-60 мас.% носителя, 10-70 мас.% кислоты сердцевины и 1-10 мас.% органической кислоты в покрытии.
12. Продукт по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что покрытие дополнительно включает по меньшей мере одну жирную кислоту, предпочтительно, длинноцепочечную жирную кислоту.
13. Продукт по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что носителем является диатомовая земля.
14. Продукт по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что величина рН сердцевины меньше 4.
15. Способ приготовления противомикробного подкисляющего пищевого продукта по любому из пп.1-11, 13 и 14, в котором берут носитель и добавляют в указанный носитель по меньшей мере одну кислоту сердцевины и водный раствор соли по меньшей мере одной органической кислоты покрытия, эфира или глицерида указанной кислоты или кислот, причем величина рКа по меньшей мере одной кислоты сердцевины ниже величины рКа по меньшей мере одной органической кислоты покрытия.
16. Способ приготовления противомикробного подкисляющего пищевого продукта по п.12, в котором берут носитель и добавляют в указанный носитель по меньшей мере одну кислоту сердцевины и по меньшей мере одну органическую кислоту покрытия или соль, эфир либо глицерид указанной кислоты или кислот и по меньшей мере одну жирную кислоту, причем величина рКа по меньшей мере одной кислоты сердцевины ниже величины рКа по меньшей мере одной органической кислоты покрытия.
17. Способ приготовления противомикробного подкисляющего пищевого продукта по любому из пп.1-11, 13 и 14, в котором берут носитель и добавляют в указанный носитель порошок по меньшей мере одной органической кислоты покрытия, соли, эфира либо глицерида указанной кислоты, добавляют по меньшей мере одну кислоту сердцевины в жидком виде в присутствии вод