01導(dǎo)讀
研究表明,飼用維生素在促進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng)、提高機(jī)體免疫能力、降低發(fā)病、節(jié)約飼料等方面都有相當(dāng)大的促進(jìn)作用,據(jù)統(tǒng)計(jì),在全世界的維生素總量中,飼用維生素占總量的60%以上。與此同時(shí),飼用維生素穩(wěn)定性問(wèn)題一直是行業(yè)技術(shù)的關(guān)鍵,維生素易受光照、溫度、濕度、氧化等因素的影響降低活性、發(fā)生損耗,這成為飼料企業(yè)和養(yǎng)殖企業(yè)的難題。本系列文章分析了飼用維生素?fù)p耗的三個(gè)主要因素即:飼料成分因素、貯藏環(huán)境因素、加工工藝因素,并就對(duì)策加以分析和說(shuō)明。
02影響維生素穩(wěn)定的相關(guān)特性
2.1 抗氧化性
維生素A、維生素C、類胡蘿卜素對(duì)氧化劑敏感,室溫條件下存貯三個(gè)月維生素?fù)p耗在七成以上;維生素E、維生素K3、維生素B2、維生素B6、煙酸、煙酰胺、泛酸鈣、葉酸、生物素、氯化膽堿對(duì)氧化劑不敏感,室溫條件下存貯三個(gè)月維生素?fù)p耗不到二成;其余維生素對(duì)氧化劑弱敏感。
2.2 抗還原性
維生素K3、維生素B1、維生素B2對(duì)還原敏感,室溫條件下存貯三個(gè)月維生素?fù)p耗在七成以上;維生素A、維生素D3、維生素E、維生素B6、煙酸、煙酰胺、泛酸鈣、葉酸、生物素、維生素C、氯化膽堿、類胡蘿卜素對(duì)還原劑不敏感,室溫條件下存貯三個(gè)月維生素?fù)p耗不到二成;其余維生素對(duì)還原劑弱敏感。
2.3 酸堿環(huán)境
維生素A、維生素D3、維生素K3、類胡蘿卜素最適穩(wěn)定范圍為中性、弱堿性環(huán)境;維生素E、煙酰胺最適穩(wěn)定范圍為中性環(huán)境;維生素B2最適穩(wěn)定范圍為中性、弱酸性環(huán)境;維生素B1最適穩(wěn)定范圍為酸性環(huán)境;維生素B6最適穩(wěn)定范圍為弱酸環(huán)境;維生素 B12、煙酸、生物素最適穩(wěn)定范圍為弱酸、弱堿環(huán)境;泛酸鈣、葉酸最適穩(wěn)定范圍為弱堿環(huán)境;維生素C、氯化膽堿最適穩(wěn)定范圍為酸性、中性環(huán)境。
03影響維生素穩(wěn)定性的因素
3.1 微量元素
微量元素在高濃度預(yù)混料中對(duì)維生素的影響相當(dāng)大,特別是某些微量元素高結(jié)晶水的硫酸鹽等,例七水硫酸亞鐵、七水硫酸鋅等;一些烘干至2-3結(jié)晶水的硫酸鹽在一定條條下吸濕返潮后對(duì)維生素產(chǎn)生的影響也不可忽視,下表研究了各種主要微量元素原料在高濃度預(yù)混料中對(duì)維生素A膠囊在40溫度下30天貯藏后的影響。
某些微量元素添加劑既是氧化劑或還原劑,又是某些氧化作用的促進(jìn)劑(如銅),在微量元素存在的條件下,某些不穩(wěn)定的維生素容易引起失效,微量元素的濃度越高,時(shí)間越長(zhǎng)失效越多。例如經(jīng)測(cè)定,無(wú)微量元素的維生素預(yù)混料在室溫下貯藏三個(gè)月后,維生素K3(甲萘醌亞硫酸氫鈉)僅損失了17%,而如維生素預(yù)混料中含有微量元素氧化物和碳酸鹽時(shí),則維生素K3的損失達(dá)92%,以微量元素硫酸鹽替代氧化物時(shí),則維生素K3的損失率為84%。單純的維生素預(yù)混料中,硫胺素、葉酸、吡哆醇相當(dāng)穩(wěn)定,但若與由氧化物和碳酸鹽的微量元素配合,則在貯藏中分別損失其原始效價(jià)的70%、44%與23%,如添加的微量元素是硫酸鹽時(shí),則葉酸的損失率為51%,但對(duì)硫胺素和吡哆醇影響不大。
3.2 酶
原料中的各種酶對(duì)維生素的穩(wěn)定性亦有一定的影響。大麥中有一種酶可降低維生素A的穩(wěn)定性。但在飼料中添加防霉劑一丙酸,可抑制這些酶的活動(dòng)能力,從而保持維生素的穩(wěn)定。魚(yú)粉內(nèi)有抗維生素B1的酶,可破壞添加于飼料中的維生素B1。菌體脂肪酶由有機(jī)體青霉菌等產(chǎn)生,是引起飼料原料成品中脂肪重組的主要原因。脂肪酶會(huì)使飼料原料和飼料中的脂肪氧化。不同商品等級(jí)的飼料原料,維生素含量和穩(wěn)定性差異較大,以玉米為例,商品等級(jí)高的玉米,其維生素的穩(wěn)定性所受的影響要比低等級(jí)玉米小。
3.3 氯化膽堿
氯化膽堿具有強(qiáng)烈的吸濕性,它與微量元素(特別是銅、鐵、錳的硫酸鹽)相互作用下,對(duì)維生素的破壞性較大,據(jù)德國(guó)巴斯夫(BASF)公司介紹,以小麥細(xì)麩為載體,加有12.65%微量元素及10%氯化膽堿的維生素A預(yù)混料在室溫下貯藏24周后的維生素A損失情況如圖一所示:
試驗(yàn)中所用的氯化膽堿有三種制劑,即80%的氯化膽堿液體,50%玉米芯吸附型氯化膽堿,50%二氧化硅吸附型氯化膽堿,試驗(yàn)表明,不加氯化膽堿的維生素預(yù)混料在貯藏24周后維生素A只損失5%左右,大概每月?lián)p失平均1%,添加二氧化硅吸附型的氯化膽堿共損失15%左右,而添加玉米芯吸附型、液體型氯化膽堿的維生素A損失率在50%以上。
04解決方案
4.1 添加穩(wěn)定劑(抗氧化劑)
由于大多數(shù)維生素極易氧化失效,故為保證維生素不受氧化的影響,在生產(chǎn)維生素商品時(shí)加入一定量的抗氧化劑以防止維生素的氧化,保證維生素產(chǎn)品在貯藏、生產(chǎn)、動(dòng)物體內(nèi)利用過(guò)程中的穩(wěn)定,確保其生物效價(jià)。
4.2 用適當(dāng)?shù)奶畛鋭┦蛊錁?biāo)準(zhǔn)化
大部分的維生素在生產(chǎn)過(guò)程中由于工藝、廠家、技術(shù)等的不同,其產(chǎn)品的濃度也不盡一致,若不進(jìn)行規(guī)范化則會(huì)影響其使用的方便性,故一般對(duì)某些維生素原料進(jìn)行濃度的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),形成標(biāo)準(zhǔn)化的商品性維生素產(chǎn)品。例維生素A、D3為50萬(wàn)國(guó)際單位/克;維生素E為500國(guó)際單位/克(或稱50%);維生素B12為1%的產(chǎn)品;生物素多為2%的產(chǎn)品(H2);氯化膽堿為50%的產(chǎn)品等。
4.3 溶解性處理
維生素主要分脂溶性和水溶性二大類,但在維生素的使用時(shí),有時(shí)脂溶性維生素需要易溶于水,例脂溶性維生素在作飲水使用時(shí);而有時(shí)水溶性維生素需要溶于脂肪,例在維生素的油脂外噴涂技術(shù)等,故有時(shí)必須將維生素生產(chǎn)成衍生物從而改變其溶解特性,以便更好用于動(dòng)物的生產(chǎn)中。
4.4 正確選擇載體與稀釋劑,改進(jìn)預(yù)混合技術(shù)
某些維生素在酸性或堿性條件下易失效,例泛酸鈣在酸性條件穩(wěn)定性很差,因此不能與煙酸同時(shí)添加,此外泛酸鈣吸濕性極強(qiáng),因此必須先制成單體預(yù)混劑,并在其中添加適量的碳酸鈉以保持堿性,添加適量的氯化鈣,可防止其吸濕返潮并改善其流動(dòng)性;選擇合適有載體或稀釋劑,降低水分,并混合充分,使維生素單體能“粘附”于載體表面以減少分級(jí)與靜電的作用;在高濃度條件下盡量維生素不與微量元素、氯化膽堿等混合,而制成多種維生素復(fù)合預(yù)混料,在生產(chǎn)低濃度預(yù)混料時(shí)才同時(shí)加入;選擇對(duì)維生素影響程度小的微量元素、氯化膽堿等的預(yù)處理原料,以減少對(duì)維生素的影響;例烘干并包被的硫酸亞鐵、氧化鋅替代硫酸鋅、硅型氯化膽堿替代一般氯化膽堿等。
4.5 適當(dāng)添加維生素超量
為了保證各類飼料產(chǎn)品中的維生素最終效價(jià),必須要估計(jì)到維生素本身的穩(wěn)定性;加工貯藏中的維生素?fù)p失;微量元素、氯化膽堿等原料對(duì)維生素的影響;動(dòng)物在各種應(yīng)激條件下對(duì)維生素的額外需求量;維生素對(duì)提高動(dòng)物免疫能力的提高等因素,一般在設(shè)計(jì)維生素配方時(shí),對(duì)各種維生素進(jìn)行不同的超量添加,以保證全價(jià)配合飼料的質(zhì)量。
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