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影響預混料中維生素穩定性的因素

瀏覽數量:0     作者:本站編輯     發布時間: 2020-06-09      來源:本站

作為預混料核心營養元素,維生素營養歷來被配方師和其他畜牧從業人員關注。鑒于維生素本身穩定性差、易受外界條件影響等弱點,導致維生素利用率低下。在實際應用過程中,配方師大多單純通過加大維生素添加劑量以滿足畜禽生長需求,而對維生素穩定性影響因素如貯存條件、礦物元素、 載體等關注度不夠,導致配方成本增加,產品競爭力下降。

1、Moisture 水 分
水分被認為是影響維生素穩定的首要因素,在加工和貯存過程中環境濕度過高或載體與原料含水量過高,均會破壞維生素的穩定性。這是由于高水分會造成維生素微粒基質軟化,氧氣在基質表面的滲透性增加,加速了維生素的氧化變性及氯化膽堿、微量元素和其他化學反應對維生素的破壞作用。

據報道,VB1、 VB2、煙酸、VE、VC等在低水分條件下儲存1年后,仍會有很高的存留率;而高水分條件下貯存21d后,VB1僅剩48%,VC幾乎全部損失,貯存3個月后,VB2含量低于50%。為維持維生素良好的穩定性,預混料水分含量不應超過7%。

2、Storage time 貯存時間
資料表明,預混料在 25℃貯存條件下,每月維生素損失率達 14%。巴斯夫集團研究發現隨著貯存時間延長,預混料中維生素均存在不同程度損失,其中維生素 A、E、K3和B1每月平均損失率分別高達 9.5%、17%、15%和 30%,其他維生素每月平均損失率也在 1%~7.5%。維生素B6在恒溫恒濕條件下貯存1個月后存留率為70.64%,而6個月后維生素 B6有近一半損失。

Y.M. Hemery等(2007)報道,在 25℃、相對濕度65%情況下,使用具有密封鋁袋包裝預混料貯存45天后,維生素A存留率不足80%,貯存3個月后存留率低至 50%,其中脂肪酸含量隨著貯存時間延長而增加,預混料中微量氧氣和水分與脂肪酸反應產生自由基,進而破壞維生素,導致維生素存留率降低。

Gabrijela 等(2007)將預混料貯存1年后,維生素A、E和K3 存留率分別為初始的53%、59%和80%。以上研究表明,即使在溫度、濕度適宜條件下,隨著貯存時間延長,維生素均有不同程度損失。

3、Temperature 溫 度
溫度越高維生素預混料損失越大。有研究表明,當溫度低于10℃時,維生素損失較少;15℃~25℃(室溫)時,一些較不穩定維生素會損失;當高于30℃時,大部分維生素都會受到破壞。這是因為維生素熔點低,易受高溫影響,且高溫可為氧化還原反應提供能量,加快了維生素的破壞速度。

高溫還會使預混料中的硫酸鹽失去部分結晶水,增加預混料的水份,特別是高溫、高濕對維生素損失尤為嚴重。研究表明,VA在不同條件下貯藏3個月,低溫低濕條件下存留率是88%,高溫低濕條件86%,高溫高濕條件只2%。所以,一定要杜絕在高溫、高濕條件下貯存復合多維。

4、Trace elements and minerals 微量元素和礦物質
微量元素特別是銅、鐵、鋅對維生素的穩定性具有很強的破壞作用,這是因為微量元素引起的氧化還原反應可嚴重影響維生素的穩定性。

有報道,在微量元素Mn2+、Cu2+、Zn2+、Fe2+存在的情況下,維生素預混料在貯存3個月后,VK損失80%以上,葉酸損失40%以上,VB6損失20%以上。尤其是其硫酸鹽如硫 酸亞鐵、硫酸鋅、硫酸銅等容易吸潮,在水中溶解度較高,帶電離子較易電離,對維生素的破壞性遠大于碳酸鹽和氧化物,但碳酸鹽和氧化物利用率低,且 酸鹽價格便宜,所以硫酸鹽在生產上的廣泛使用也是雙刃劍。因此,預混料廠商會將維生素與微量元素、 礦物質分開,各自加工成維生素預混料、礦物質預混料,保障維生素的穩定。

5、Carrier and diluent載體和稀釋劑
載體可根據容重分為有機載體和無機載體,其中有機載體主要包括稻殼粉、玉米芯、面粉、脫脂米 糠等;無機載體主要包括石粉、沸石粉、膨潤土等。考慮到預混料混合均勻性,一般將容重較輕的有機載體作為維生素的載體,將無機載體作為礦物元素的載體。

載體種類不同,對維生素影響程度有所差別。有機載體中的麩皮因脂肪含量高,貯存過程中易發生氧化酸敗,進而影響維生素品質;魚粉作為載體,易導致細菌滋生,進而降低維生素效價。

劉長忠 (2004)發現,細稻殼粉載體預混料貯存45天后,預混料中 Fe2+ 損失率僅為 5.96%,保存效果較好,原因在于細稻殼粉表面粗糙多孔,利于吸附微量營養元素,同時可將維生素與礦物質隔離,可有效避免 Fe2+ 與維生素發生化學反應,起到保護礦物元素和維生素雙重作用。無機載體因化學性質穩定、價格低廉而備受青睞,但部分載體存在流動性差、重金屬易超標、易與微量營養元素反應等缺點。

朱金娥 (1999)在比對載體麥飯石、石粉對維生素 A影響發現,貯存1個月后麥飯石組維生素A存留率高達 94.12%,而石粉組存留率僅為 80.31%,主要在于麥飯石流散性較好且表面多孔性,使其承載性和吸附能力均優于石粉。

此外,以石粉為載體的多維多礦 預混料時,石粉易與Fe2+反應生成Fe3+,引發結塊進而破壞維生素結構。除載體存在形式影響維生素穩定性外,載體自身含水量、pH 也對維生素穩定性有較大影響。一般無機載體水分含量低于 5%,有機載體水分含量低于7%,若水分含量偏高,則預混料易發生吸濕、結塊等現象。由于大部分維生素 pH偏中性且對酸堿敏感,因而在選擇載體時盡量選擇 pH范圍在6~8的載體,以減小對維生素的損耗。

6、Feed processing method飼料加工方式
配合飼料的生產過程包括混合、制粒和冷卻等, 生產過程中的溫度、摩擦、壓力、時間等都會影響維 生素的穩定。研究表明,VA、VD3、VK3、VB1和VC 在顆粒飼料中的穩定性最差。

將粉料和顆粒飼料在相同條件下貯存3個月,結果發現:粉狀飼料的VA在低 溫環境下的存留率是50%,但是在高溫環境下的存留率是39%;而顆粒飼料中VA在低溫環境下的存留率是 65%,但在高溫環境下的存留率是20%。這表明,顆粒飼料中的維生素耐低溫,而粉料中的維生素耐高溫。

7、Other factors其他因素
除以上因素影響外,光照、包埋方式、維生素之 間相互影響等均會導致維生素含量變化。

如氯化膽堿具有較強的吸水性和堿性,對其他維生素有破壞作用,這種作用與微量元素協同表現更加強烈,其中VK、VB1、VB6和泛酸、生物素對氯化膽堿很敏感。

維生素A因含共軛雙鍵導致自身極不穩定,在紫外光下易發生異構化而降低存留率;在光照條件下易發生二聚反應而失去生物利用率。

維生素C本身極不穩定,在光、熱、濕度條件下極易分解,但經過高分子非溶劑變相包被后,在 85℃、相對濕度 95%環境下 貯存 60min后損失率僅為 0.27%。

膽堿雖不會破壞其他維生素,但因其強吸濕特性,與其他維生素混合后會因吸水而導致其他維生素效價降低。

小結與展望
由以上可知,預混料中維生素存留率受諸多因素影響,鑒于預混料生產工藝和貯存條件差別,導致預混料中維生素效價存在較大差異。此外,預混料所用載體、礦物元素因產地、批次、存在形式不同而對維生素穩定性影響不同,且目前有機礦缺乏統一標準,導致不同有機礦對維生素效價影響不同。

為盡可能提高維生素利用率,在考慮綜合成本和實際效果基礎上可在載體方面,適當使用承載能力強、惰性載體如脫脂米糠、稻殼粉、麥飯石等;在礦物質原料方面,使用有機礦或無機礦結合有機礦形式生產多維多礦預混料;在貯存條件方面,盡可能將預混料貯存在低溫干燥避光處。

總之,影響預混料中維生素效價因素眾多,在優化維生素生產加工工藝同時,更應從預混料原料處理、載體選擇、貯存條件等多方面著手,盡可能提高維生素利用率,提升產品綜合競爭力。


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