01導讀
研究表明,飼用維生素在促進動物的生長、提高機體免疫能力、降低發病、節約飼料等方面都有相當大的促進作用,據統計,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,飼用維生素穩定性問題一直是行業技術的關鍵,維生素易受光照、溫度、濕度、氧化等因素的影響降低活性、發生損耗,這成為飼料企業和養殖企業的難題。本系列文章分析了飼用維生素損耗的三個主要因素即:飼料成分因素、貯藏環境因素、加工工藝因素,并就對策加以分析和說明。
02影響維生素穩定的相關特性
2.1 抗氧化性維生素A、維生素C、類胡蘿卜素對氧化劑敏感,室溫條件下存貯三個月維生素損耗在七成以上;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、氯化膽堿對氧化劑不敏感,室溫條件下存貯三個月維生素損耗不到二成;其余維生素對氧化劑弱敏感。
2.2 抗還原性維生素K3、維生素B1、維生素B2對還原敏感,室溫條件下存貯三個月維生素損耗在七成以上;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、類胡蘿卜素對還原劑不敏感,室溫條件下存貯三個月維生素損耗不到二成;其余維生素對還原劑弱敏感。
2.3 酸堿環境維生素A、維生素D3、維生素K3、類胡蘿卜素最適穩定范圍為中性、弱堿性環境;維生素E、煙酰胺最適穩定范圍為中性環境;維生素B2最適穩定范圍為中性、弱酸性環境;維生素B1最適穩定范圍為酸性環境;維生素B6最適穩定范圍為弱酸環境;維生素 B12、煙酸、生物素最適穩定范圍為弱酸、弱堿環境;泛酸鈣、葉酸最適穩定范圍為弱堿環境;維生素C、氯化膽堿最適穩定范圍為酸性、中性環境。
03影響維生素穩定性的因素
3.1 微量元素微量元素在高濃度預混料中對維生素的影響相當大,特別是某些微量元素高結晶水的硫酸鹽等,例七水硫酸亞鐵、七水硫酸鋅等;一些烘干至2-3結晶水的硫酸鹽在一定條條下吸濕返潮后對維生素產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混料中對維生素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劑(如銅),在微量元素存在的條件下,某些不穩定的維生素容易引起失效,微量元素的濃度越高,時間越長失效越多。例如經測定,無微量元素的維生素預混料在室溫下貯藏三個月后,維生素K3(甲萘醌亞硫酸氫鈉)僅損失了17%,而如維生素預混料中含有微量元素氧化物和碳酸鹽時,則維生素K3的損失達92%,以微量元素硫酸鹽替代氧化物時,則維生素K3的損失率為84%。單純的維生素預混料中,硫胺素、葉酸、吡哆醇相當穩定,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的70%、44%與23%,如添加的微量元素是硫酸鹽時,則葉酸的損失率為51%,但對硫胺素和吡哆醇影響不大。
3.2 酶原料中的各種酶對維生素的穩定性亦有一定的影響。大麥中有一種酶可降低維生素A的穩定性。但在飼料中添加防霉劑一丙酸,可抑制這些酶的活動能力,從而保持維生素的穩定。魚粉內有抗維生素B1的酶,可破壞添加于飼料中的維生素B1。菌體脂肪酶由有機體青霉菌等產生,是引起飼料原料成品中脂肪重組的主要原因。脂肪酶會使飼料原料和飼料中的脂肪氧化。不同商品等級的飼料原料,維生素含量和穩定性差異較大,以玉米為例,商品等級高的玉米,其維生素的穩定性所受的影響要比低等級玉米小。
3.3 氯化膽堿氯化膽堿具有強烈的吸濕性,它與微量元素(特別是銅、鐵、錳的硫酸鹽)相互作用下,對維生素的破壞性較大,據德國巴斯夫(BASF)公司介紹,以小麥細麩為載體,加有12.65%微量元素及10%氯化膽堿的維生素A預混料在室溫下貯藏24周后的維生素A損失情況如圖一所示:
不同種類維生素的敏感度 |
||||||
維生素 |
微量元素 |
氧化 |
還原 |
特殊逆境因素 |
最適穩定范圍 |
|
脂溶性 |
維生素A |
敏感 |
敏感 |
不敏感 |
氯化膽堿 |
中性、弱堿性 |
維生素D3 |
敏感 |
弱敏感 |
不敏感 |
氯化膽堿 |
中性、弱堿性 |
|
維生素E |
弱敏感 |
不敏感 |
不敏感 |
|
中性 |
|
維生素K3 |
敏感 |
不敏感 |
敏感 |
氯化膽堿 |
中性、弱堿性 |
|
水溶性 |
維生素B1 |
敏感 |
弱敏感 |
敏感 |
VB2 |
酸性 |
維生素B2 |
不敏感 |
不敏感 |
敏感 |
VC |
弱酸性、中性 |
|
維生素B6 |
敏感 |
不敏感 |
不敏感 |
|
弱酸 |
|
維生素B12 |
弱敏感 |
弱敏感 |
弱敏感 |
VB1、VC |
弱酸、弱堿 |
|
煙 酸 |
不敏感 |
不敏感 |
不敏感 |
|
弱堿、弱酸 |
|
煙酰胺 |
不敏感 |
不敏感 |
不敏感 |
VC |
中性 |
|
泛酸鈣 |
弱敏感 |
不敏感 |
不敏感 |
氯化膽堿、VB1、煙酸、VC |
弱堿 |
|
葉酸 |
敏感 |
不敏感 |
不敏感 |
VB1、B2 |
弱堿 |
|
生物素 |
敏感 |
不敏感 |
不敏感 |
|
弱酸、弱堿 |
|
維生素C |
敏感 |
敏感 |
不敏感 |
VB1、B2、煙酰胺 |
酸性、中性 |
|
氯化膽堿 |
不敏感 |
不敏感 |
不敏感 |
|
酸性、中性 |
|
類胡蘿卜素 |
敏感 |
敏感 |
不敏感 |
|
中性 |
4.1 添加穩定劑(抗氧化劑)由于大多數維生素極易氧化失效,故為保證維生素不受氧化的影響,在生產維生素商品時加入一定量的抗氧化劑以防止維生素的氧化,保證維生素產品在貯藏、生產、動物體內利用過程中的穩定,確保其生物效價。
4.2 用適當的填充劑使其標準化大部分的維生素在生產過程中由于工藝、廠家、技術等的不同,其產品的濃度也不盡一致,若不進行規范化則會影響其使用的方便性,故一般對某些維生素原料進行濃度的標準化生產,形成標準化的商品性維生素產品。例維生素A、D3為50萬國際單位/克;維生素E為500國際單位/克(或稱50%);維生素B12為1%的產品;生物素多為2%的產品(H2);氯化膽堿為50%的產品等。
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,有時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;而有時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等,故有時必須將維生素生產成衍生物從而改變其溶解特性,以便更好用于動物的生產中。
4.4 正確選擇載體與稀釋劑,改進預混合技術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定性很差,因此不能與煙酸同時添加,此外泛酸鈣吸濕性極強,因此必須先制成單體預混劑,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合預混料,在生產低濃度預混料時才同時加入;選擇對維生素影響程度小的微量元素、氯化膽堿等的預處理原料,以減少對維生素的影響;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。
為了保證各類飼料產品中的維生素最終效價,必須要估計到維生素本身的穩定性;加工貯藏中的維生素損失;微量元素、氯化膽堿等原料對維生素的影響;動物在各種應激條件下對維生素的額外需求量;維生素對提高動物免疫能力的提高等因素,一般在設計維生素配方時,對各種維生素進行不同的超量添加,以保證全價配合飼料的質量。
來源:寵物食品聯盟