影響預混料中維生素穩定性的七大因素

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。鑑於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。


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溼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。這是由於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鹼、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年後,仍會有很高的存留率;而高水分條件下貯存21d後, VB1僅剩48%,VC幾乎全部損失,貯存3個月後,VB2含量低於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%。


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在恆溫恆溼條件下貯存1個月後存留率為70.64%,而6個月後維生素 B6有近一半損失。Y.M. Hemery等(2007)報道,在 25℃、相對溼度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個月後存留率低至 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年後,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、溼度適宜條件下,隨著貯存時間延長,維生素均有不同程度損失。


溫 度

溫度越高維生素預混料損失越大。有研究表明,當溫度低於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;當高於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、高溼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,低溫低溼條件下存留率是88%,高溫低溼條件86%,高溫高溼條件只2%。所以,一定要杜絕在高溫、高溼條件下貯存複合多維。


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個月後,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於碳酸鹽和氧化物,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。


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、麵粉、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,原因在於細稻殼粉表面粗糙多孔,利於吸附微量營養元素,同時可將維生素與礦物質隔離,可有效避免 Fe2+ 與維生素髮生化學反應,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個月後麥飯石組維生素A存留率高達 94.12%,而石粉組存留率僅為 80.31%,主要在於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於石粉。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於 5%,有機載體水分含量低於7%,若水分含量偏高,則預混料易發生吸溼、結塊等現象。由於大部分維生素 pH偏中性且對酸鹼敏感,因而在選擇載體時儘量選擇 pH範圍在6~8的載體,以減小對維生素的損耗。


影響預混料中維生素穩定性的七大因素


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。


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。如氯化膽鹼具有較強的吸水性和鹼性,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、生物素對氯化膽鹼很敏感。

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、溼度條件下極易分解,但經過高分子非溶劑變相包被後,在 85℃、相對溼度95%環境下貯存 60min後損失率僅為 0.27%。膽鹼雖不會破壞其他維生素,但因其強吸溼特性,與其他維生素混合後會因吸水而導致其他維生素效價降低。



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