Ao analisar um fosfato, é importante levar em consideração 2 tipos de parâmetros:
- Parâmetros nutricionais que serão úteis para avaliar a qualidade do produto ;
- Parâmetros tecnológicos que fornecem informações sobre a estabilidade do produto e, portanto, o risco de reação química.
Este artigo é uma revisão dos parâmetros tecnológicos e suas características que são importantes levar em consideração na formulação de alimentos para animais e na mudança de um fosfato para outro.
Granulometria
A granulometria corresponde à determinação das dimensões de um material (partículas / pó / grãos / sólidos partidos) e mais precisamente suas respectivas porcentagens com o estudo da distribuição de tamanho. A análise granulométrica é, portanto, o conjunto de operações cujo objetivo é determinar a distribuição granulométrica dos elementos que compõem uma amostra. Este método é frequentemente usado na indústria alimentícia, química fina, fabricação de aditivos e indústrias farmacêuticas.
Existem vários métodos para determinar o tamanho das partículas. A escolha entre os diferentes métodos existentes depende do tamanho da partícula. Enquanto as partículas grandes são medidas manualmente, as partículas > 10 μm de diâmetro são frequentemente medidas por peneiramento e as < 10 μm de diâmetro por difração a laser ou dispersão dinâmica de luz : quando o feixe de laser entra na amostra, as partículas pequenas dispersam a luz amplamente, já as partículas grandes dispersam a luz em pequenos ângulos. Este método, que utiliza a análise de imagens, é amplamente utilizado porque é reprodutível, confiável e a um custo razoável. O contador de Coulter é outro método existente que se baseia nas variações da resistência elétrica induzida pelas partículas à medida que passam por um orifício imerso em um eletrólito. Finalmente, quando não é possível acessar um laboratório ou retirar amostras, pode-se usar o método da sedimentação que consiste na relação entre a velocidade com que as partículas caem em um fluido e o raio das partículas.
A granulometria pode ser realizada por via seca ou úmida. O método seco é usado para caracterizar pós sem destruir a agregação inicial. O método úmido é usado para dispersar as partículas, portanto a análise será realizada em partículas em suspensão.
A granulometria pode afetar outros parâmetros tecnológicos dos fosfatos em rações de animais. Sua uniformidade pode de fato influenciar a homogeneidade do produto final. A fluidez, o risco de aglomeração e a reatividade também pode ser afetada pelo tamanho das partículas: os riscos são maiores quando as partículas são menores. As características da produção e das instalações devem ser levadas em consideração na escolha do tamanho mais adequado de partícula.
Cada produto da Phosphea possui uma granulometria específica (granular, microgranular ou em pó), cada granulometria correspondendo a uma faixa de tamanhos específica, conforme mostrado na guia abaixo.
| Granular | 0.5 to 2 mm |
| Micro granular | 0.2 to 1.8 mm |
| Pó | 0 to 0.25 mm |
Fluidez
A fluidez é a capacidade de um pó fluir livremente de maneira suave e constante na forma de partículas individuais.
Se o pó for “difícil de fluir”, pode formar aglomerados que podem danificar o maquinário.
O melhor valor de fluidez e, portanto, desejado é 100.
A fluidez pode ser influenciada por parâmetros intrínsecos, como teor de água e tamanho de partícula, mas também por parâmetros extrínsecos, como umidade e temperatura.
Os principais métodos existentes para medir a fluidez dos pós são os seguintes:
- O método do ângulo de repouso mede o ângulo formado por um pó quando é derramado em uma pilha. Um ângulo menor indica melhor fluidez.
- Os testes de rosqueamento avaliam a densidade aparente do pó. Um pó que compacta facilmente geralmente tem melhor fluidez.
- Os estudos reológicos medem a resistência ao fluxo do pó sob diferentes condições de tensão e deformação.
- As medições de células de cisalhamento avaliam a fluidez aplicando uma tensão de cisalhamento ao pó e medindo a força necessária para induzir o movimento. Isso permite uma avaliação quantitativa precisa da fluidez.
Friabilidade
A friabilidade é a degradação dos grânulos por ação física (choques mecânicos, fricção). Deve ser o mais baixo possível para que não afete a qualidade do produto.
Se o produto for muito friável, muita poeira será formada nas instalações do cliente, o que pode afetar negativamente a fabricação, embalagem, armazenamento e transporte. Os produtos devem ser o mais resistentes possível durante todas essas etapas. A fabricação, embalagem, armazenamento e transporte também podem influenciar a friabilidade. É também o caso do teor de umidade, que se for alta, pode levar a uma menor friabilidade.
Os testes de friabilidade são amplamente utilizados na indústria farmacêutica para avaliar a resistência física e a durabilidade de comprimidos e produtos não revestidos. A ferramenta usada para a medição da friabilidade é chamada de Friabilator ou Testador de Friabilidade. Os testadores de friabilidade usam um método padronizado, reprodutível, confiável e eficaz.
A friabilidade é medida em porcentagem. O objetivo do Phosphea é ter uma friabilidade abaixo de 1%. Alguns produtos, como o MCP, têm uma friabilidade mais próxima de 0,5%, o que mostra uma boa resistência física do produto.
pH
O pH de um fosfato deve ser tomado em consideração de acordo com a espécie em questão e a utilização do produto final. O pH afeta a atividade enzimática e a solubilização de nutrientes no estômago. Os ruminantes têm um pH ruminal básico a neutro (6-7), enquanto os monogástricos têm um pH estomacal ácido (2-3). Os formuladores de rações para suínos e aves estão, portanto, procurando um fosfato de baixo pH para proteger o intestino de patógenos e promover a solubilização de nutrientes. Às vezes, eles até usam agentes acidificantes que ajudam a manter o pH ideal no estômago, permitindo um funcionamento correto das enzimas proteolíticas e controlando a microflora intestinal.
No entanto, o pH ácido pode ser corrosivo e, assim, aumentar o risco de desgaste prematuro das máquinas, o que é essencial ter em mente ao mudar de um fosfato básico para um fosfato ácido, especialmente para produtores de ração mineral. No entanto, os materiais de revestimento são frequentemente usados em linhas de fábricas de ração animal, o que limita a questão corrosiva.
Cada fosfato inorgânico para rações de Phosphea tem um pH fixo ou faixa de pH específica. O valor de pH mais baixo do IFP da Phosphea é 3 e o valor de pH mais alto é 9,5.
Solubilidade e reatividade do fósforo em água
A solubilidade em água de fósforo (Pse) reflete a proporção de fósforo (P) sob moléculas de MCP que são altamente solúveis em água. É por isso que um produto MCP tem um Pse acima de 75%, enquanto um MDCP tem um Pse acima de 65% e um DCP, cujo conteúdo de P vem principalmente de moléculas DCP, tem um Pse abaixo de 10%. A quantidade de moléculas MCP de um produto está altamente e positivamente correlacionada com :
- a sua digestibilidade (para as espécies suína, aves e aquáticas);
- a sua disponibilidade para bactérias ruminais (para vacas);
- sua reatividade.
A reatividade de um produto pode ser medida através do aumento da temperatura em 5 minutos devido à reação entre fosfato e água. Um produto reativo terá um aumento maior de temperatura (reação exotérmica), o que significa um risco de reação química com outros componentes do premix ou alimento mineral (ex: óxido de magnésio).
Portanto, reatividade baixa a média pode ser buscada para os minerais, premix e blocos minerais, enquanto a uma alta reatividade em ração composta ou loose licks geralmente não representa um problema.
Acidez livre e CO2
A acidez livre reflete o conteúdo da molécula H3PO4 no fosfato.
O CO2 reflete o conteúdo de moléculas de CaCO3 no fosfato.
Em ambos os casos, um valor muito alto significa que a reação não está completa : P e Ca não estão totalmente ligados. O risco é maior para fosfatos higroscópicos como o MCP.
A acidez livre e o CO2 são usados para controlar o processo de produção.
A acidez livre pode aumentar os riscos de aglomeração.
Absorção de umidade / Umidade
A umidade a 100% corresponde à perda de água livre e não deve exceder 2%. Uma alta umidade aumenta o risco de reações químicas, aglomeração (fluidez reduzida) e armazenamento inadequado.
A perda a 250 ° C ou 550 ° C reflete moléculas de água ligadas a moléculas de fosfatos.
O cálculo Perda a 250°C ou 550°C – Umidade a 100°C é usado para saber se um DCP é anidro ou di-hidratado. Um resultado abaixo de 10% significa que é um DCP anidro, enquanto um resultado igual ou superior a 10% significa que é um DCP di-hidratado que de fato perderá suas moléculas de água ligadas e, consequentemente, mais peso entre 100 °C e 250 °C.
A umidade de um produto final depende do processo de produção (método de secagem), da atmosfera/clima e das condições de armazenamento.
Por que é muito importante sempre analisar a % de umidade e o teor de P juntos?
Quanto maior o teor de umidade, mais fósforo será diluído no produto (para MCP, por exemplo, que são muito higroscópicos). O teor de umidade pode, portanto, afetar a porcentagem de massa de fósforo no produto, mas a quantidade de fósforo no produto permanecerá sempre a mesma. O teor de umidade também é muito importante ser levado em consideração ao medir os metais pesados de um fosfato : o cálculo deve ser feito a 12% de umidade.
O único regulamento da União Europeia relativo ao teor de humidade dos fosfatos diz respeito à rotulagem: acima de 10% de umidade no produto, deve ser indicado no rótulo.