NISU SVI ENKAPSULIRANI PROIZVODI JEDNAKI

U fokusu: „Inkapsulirane hranjive tvari mogu pružiti dosljedne, pouzdane i isplative alternative tradicionalnim sirovinama. Međutim, koliko su ovi proizvodi uspješni u pogledu izdrživosti, stabilnosti u buragu, otpuštanju u crijevima i, u konačnici, proizvodnji krava, variraju ovisno o korištenom procesu kapsuliranja i proizvodnji. Stoga je ključno da se istraživanja in situ, in vitro i in vivo koriste za procjenu kvalitete inkapsuliranog proizvoda u svakoj od ovih matrika.“

Inkapsulacija s lipidima vrijedan je alat za zaštitu hranjivih tvari od degradacije u buragu i okolišu, s ciljem da hranjive tvari budu dostupne za apsorpciju u tankom crijevu. S obzirom na to da danas na tržištu postoji mnogo inkapsuliranih proizvoda, može biti zbunjujuće i teško odabrati proizvod koji će djelovati kako se očekuje po isplativoj cijeni. Ovi proizvodi i procesi koji ih stvaraju uvelike se razlikuju po dizajnu, tehnologiji i, nažalost, performansama.

Visokokvalitetne enkapsulirane hranjive tvari mogu nutricionistima pružiti veliku fleksibilnost u poboljšanju obroka i performansi uz smanjenje troškova. Međutim, nisu svi enkapsulirani proizvodi jednaki. Kako bi maksimalno iskoristili ulaganje u sastojke, nutricionisti, veterinari i proizvođači moraju prepoznati razlike između različitih tehnologija enkapsulacije. To omogućuje informirane odluke o tome koji će proizvod(i) biti najisplativiji u obrocima.

Enkapsulacija s lipidima    

 Inkapsulacija s lipidima je učinkovita tehnologija za zaštitu u buragu, koja se koristi za širok raspon hranjivih tvari. Međutim, inkapsulacija s lipidima je generički pojam i razlike postoje zbog:

1. Početnog oblika i doziranja hranjive tvari

2. Korištenog sustava inkapsulacije

3. Proizvodnog procesa, koji se koristi za proizvodnju inkapsulacije s lipidima.

Postoje dvije glavne vrste tehnologije enkapsulacije s lipidima: prava enkapsulacija i matrična enkapsulacija. Matrična enkapsulacija suspendira aktivnu hranjivu tvar unutar matrice masnih kiselina, dok prava enkapsulacija sadrži slojeviti premaz masnih kiselina nanesen oko vanjske strane hranjive tvari kako bi se formirala zaštitna barijera (Slika 1), potpuno enkapsulirajući aktivnu hranjivu tvar u slojevima lipida. 

Slika 1: Ilustracija koja prikazuje razlike između matrične i prave enkapsulacije.

Da bi bila učinkovita, enkapsulacija mora osigurati:

1) Izdržljivost (stabilnost kod proizvodnje hrane i miješanja, stabilnost pri smrzavanju/odmrzavanju i rok trajanja)

2) Zaštitu od buraga

3) Probavljivost u crijevima

4) Biološke performanse

Izdržljivost

Izdržljivost je sposobnost inkapsulirane hranjive tvari da izdrži zahtjeve miješanja, transporta i skladištenja, kao i vlagu i kiselost potpunih miješanih obroka (TMR). Abrazija zaštitnog premaza, pucanje, lomljenje ili smanjenje veličine čestica mogu smanjiti količinu hranjivih tvari koje se isporučuju životinji, pa čak i učiniti proizvod neučinkovitim.

Stabilnost kod miješanja

Minerali su jedno od fizički najabrazivnijih okruženja za miješanje enkapsulata zbog grubog oblika čestica i tvrdoće ključnih minerala poput vapnenca i soli. Prekomjerno miješanje može uzrokovati pucanje, lomljenje i druga oštećenja zaštite enkapsulata. Ograničavanje vremena miješanja i dodavanje enkapsulata što kasnije u miješalicu (kao jednog od konačnih sastojaka) može pomoći u smanjenju nepotrebne abrazije.

Stabilnost u hrani

Istraživanja koja procjenjuju stabilnost lizinskih i kolinskih proizvoda zaštićenih od buraga v TMR-u pokazuju velike razlike u stabilnosti kod nekoliko komercijalno dostupnih proizvoda s različitim tehnologijama enkapsulacije (slike 2 i 3). Značajan gubitak stabilnosti u TMR-u nekih od ovih proizvoda ilustrira da nisu sve tehnologije enkapsulacije u stanju dovoljno zaštititi hranjivu tvar od vlage, kiselosti i mikroba u TMR-u. Ovi nalazi ističu da se stabilnost u TMR-u mora uzeti u obzir jer se oštećenje zaštitnog sloja ovih proizvoda može dogoditi prije nego što ih krava konzumira, što potencijalno smanjuje učinkovitost enkapsulata.

 
Slika 2. Stabilnost komercijalno dostupnih proizvoda lizina, zaštičenog u buragu u TMR.

Slika 3. Stabilnost komercijalno dostupnih proizvoda holina, zaštičenog u buragu u TMR.

Stabilnost pri smrzavanju/odmrzavanju

Manje očit i često zanemaren problem je stabilnost lipidne enkapsulacije pri smrzavanju i odmrzavanju. Kada se lipidne enkapsulacije smrznu, a zatim odmrznu, zaštita se može širiti i smanjiti. To omogućuje prodiranje vode tijekom skladištenja ili u buragu, što rezultira gubitkom zaštite hranjive tvari. Neke lipidne enkapsulacije nisu stabilne pri smrzavanju/odmrzavanju.

Temperatura

Još jedan često zanemaren faktor koji može utjecati na integritet zaštite je temperatura. Zaštite nisu dovoljno robusne da izdrže temperature i tlakove povezane s peletiranjem. Visoke temperature namijenjene želatinizaciji škroba i dobivanju tvrđe pelete oštetit će zaštitu, što će negativno utjecati na hranjive tvari. Osim toga, tlak povezan s peletiranjem može uzrokovati pucanje ili lomljenje zaštite, što dodatno smanjuje zaštitu hranjivih tvari.

Zaštita u buragu

Hranjive tvari u nezaštićenom obliku poput kolina, niacina, lizina i metionina gotovo se u potpunosti razgrađuju u buragu putem mikrobne fermentacije (>87%), što potencijalno ostavlja vrlo malo hranjivih tvari dostupnih za probavu i apsorpciju u crijevima. Zaštita od buraga odnosi se na sposobnost sustava enkapsulacije da zaštiti hranjivu tvar od razgradnje u buragu tako da može proći u sirište i tanko crijevo za korištenje od strane životinje. Razgradnja u buragu često se određuje in situ ili in vitro. Studije in situ suspendiraju dakronske vrećice koje sadrže proizvode zaštićene u buragu unutar buraga kanilirane krave kako bi se izmjerila stabilnost enkapsulata. Studije in vitro koriste laboratorijske postupke s prikupljenom tekućinom buraga ili otopinama koje oponašaju okruženje u buragu kako bi se odredila razgradnja. U oba slučaja, probavljivost enkapsulata može se mjeriti u jednoj ili u više vremenskih točaka.

Otpuštanje u crijevima/bioraspoloživost

Ključ za izradu učinkovitog enkapsulata je stvaranje proizvoda koji ne samo da je otporan na razgradnju u buragu i okolišu, već se zatim može osloboditi i probaviti u sirištu i tankom crijevu. Razvoj enkapsuliranog proizvoda s visokom razinom izdrživosti i otpornošću na mikrobnu razgradnju u buragu može doći na štetu probavljivosti u crijevima. Ovisno o hranjivoj tvari od interesa, in vivo i in vitro metodologije mogu se koristiti za testiranje enkapsulata na oslobađanje u crijevima. Općenito, in vitro metodologije koje oponašaju probavni sustav životinje relativno su brze i jeftine, ali pružaju samo relativne razrede u smislu bioraspoloživosti. Međutim, in vivo metodologije provedene unutar životinje, poput stabilnih izotopa i selenometionina, pružaju točnije i preciznije procjene bioraspoloživosti za enkapsulirane hranjive tvari.

Biološka učinkovitost

Biološka učinkovitost enkapsuliranog proizvoda uočena kod životinje je zadnji i konačni test učinkovitosti. Uočeni rezultati mogu biti povezani, ali ne I ograničeni na, mlijeko i mliječne komponente, zdravlje i reprodukciju, kao i zdravlje i rast potomstva. Ti rezultati također će varirati ovisno o hranjivoj tvari koja je enkapsulirana. Pozitivna biološka učinkovitost je uočena kada su zadovoljene sve tri komponente dobro napravljene enkapsulirane tvari (izdrživost, stabilnost u buragu i oslobađanje u crijevima).

Sažetak

Inkapsulirane hranjive tvari mogu pružiti dosljedne, pouzdane i isplative alternative tradicionalnim sirovinama. Međutim, koliko su ovi proizvodi uspješni u pogledu izdrživosti, stabilnosti u buragu, otpuštanju u crijevima i, u konačnici, proizvodnji krava, variraju ovisno o korištenom procesu kapsuliranja i proizvodnji. Stoga je ključno da se istraživanja in situ, in vitro i in vivo koriste za procjenu kvalitete inkapsuliranog proizvoda u svakoj od ovih matrika.

Krajnja mjera inkapsulirane hranjive tvari je cijena po jedinici bioraspoložive hranjive tvari. To je funkcija cijene, izdrživosti, zaštite u buragu i probavljivosti u crijevima. Da biste dobili najbolju vrijednost, samo postavite nekoliko jednostavnih pitanja:

• Je li proizvod dovoljno izdržljiv da izdrži miješanje hrane/minerala, vrijeme provedeno u TMR-u, proizvodnju i skladištenje, uključujući cikluse smrzavanja i odmrzavanja, kako bi održao svoju sposobnost zaštite hranjivih tvari u buragu?

• Pruža li proizvod odgovarajuću zaštitu u buragu tijekom vremena kako bi se osiguralo da visok postotak hranjivih tvari dođe do crijeva radi apsorpcije?

• Je li proizvod testiran in vivo kako bi se utvrdila vrijednost bioraspoloživosti koja odražava izdrživost, zaštitu u buragu i apsorpciju u crijevima, što je potkrijepljeno istraživanjem proizvođača?

• Jesu li podaci o bioraspoloživosti potkrijepljeni proizvodnim rezultatima in vivo, tj. učincima na proizvodnju ili zdravlje?

Zatražite pregled istraživanja i specifikaciju kvalitete kako biste bili sigurni da će dotični proizvod kravi pružiti očekivane razine bioraspoloživih hranjivih tvari.