高溫貯藏條件下仔豬預(yù)混料中維生素a和煙酰胺穩(wěn)定性研究

高溫貯藏條件下仔豬預(yù)混料中維生素a和煙酰胺穩(wěn)定性研究

由于富含大量飽和雙鏈和羥基等敏感結(jié)構(gòu)，維生素容易受到金屬離子、水分、溫度、濕度、光線、氧氣、維生素自我添加形式等物理因素的影響而氧化分解，從而減少和失去維生素的活性?，F(xiàn)有的關(guān)于飼料中維生素的研究多集中在穩(wěn)定性較差的維生素A、維生素E以及維生素B1、維生素C等,而對(duì)穩(wěn)定性相對(duì)較好的煙酰胺穩(wěn)定性的報(bào)道較少。預(yù)混料貯藏期間的水分、pH值以及微量元素的添加形式等非微量元素因素對(duì)維生素穩(wěn)定的影響也鮮見報(bào)道。研究試圖探討水分、pH值及微量元素的添加形式對(duì)維生素A和煙酰胺穩(wěn)定性的影響,現(xiàn)報(bào)道如下。1材料和方法1.1試劑、實(shí)驗(yàn)儀器復(fù)合多維,購(gòu)自BaymixMS2002公司,含維生素A42500000IU/kg、煙酰胺40000mg/kg。甲酸亞鐵(含鐵36.35%)、堿式碳酸銅(含銅39.09%)、堿式碳酸鋅(含鋅51.00%),福建新閩科生物技術(shù)有限公司提供。飼料級(jí)一水硫酸錳(含錳31.8%),市購(gòu)。以上微量元素含量均為實(shí)測(cè)值。載體、稀釋劑為輕質(zhì)碳酸鈣、細(xì)統(tǒng)糠,均為市購(gòu)。1.2水分、ph值及微量元素的影響試驗(yàn)采用均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)U64664,分為6個(gè)試驗(yàn)組和2個(gè)對(duì)照組(對(duì)照1組為不加鐵、鋅、錳、銅組;對(duì)照2組為常規(guī)硫酸鹽組),每組分別設(shè)3個(gè)重復(fù),研究37℃高溫條件下水分、pH值及微量元素對(duì)預(yù)混料中維生素A和煙酰胺穩(wěn)定性的影響,試驗(yàn)期為60d。4%預(yù)混料貯藏試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。1.34%預(yù)混合材料的制備試驗(yàn)處方見表21.4預(yù)混料的制備預(yù)混料采用人工混合。首先測(cè)定預(yù)混料均勻度,保證變異系數(shù)<5%,確定適宜的混合時(shí)間。各組按配方設(shè)計(jì)配制,每個(gè)重復(fù)1500g,混合后立即根據(jù)需測(cè)定的次數(shù)分裝在雙層帶封口塑料袋中,再置于黑色塑料袋中避光貯存。按取樣時(shí)間相同的預(yù)混料放于同一鼓風(fēng)式烘箱的同一層,烘箱溫度控制在(37±1)℃。定期取樣測(cè)定指標(biāo)。取樣時(shí)間分別為試驗(yàn)第0,15,30,45,60天。每次取樣后置于-20℃冰箱中保存,待測(cè)。1.5測(cè)量項(xiàng)目1.5.1多水?dāng)?shù)據(jù)參照楊勝的方法進(jìn)行檢測(cè)。1.5.2煙酰胺含量測(cè)定參照成恒嵩的方法測(cè)維生素A含量,參照萬仁忠的方法測(cè)定煙酰胺含量。維生素A損失率(%)=(貯存0天測(cè)得的維生素A含量-不同貯存時(shí)間測(cè)得的維生素A含量)/貯存0天測(cè)得的維生素A含量×100%。1.5.3過氧化率pov參照趙梅等的方法測(cè)定,結(jié)果單位為meq/kg。1.5.4u3000添加磁力器準(zhǔn)確稱取10g預(yù)混料于干燥潔凈的250mL燒杯中,加入90mL的雙蒸水,在恒溫水浴中加熱,至溫度達(dá)到37℃左右時(shí)取下,放在磁力攪拌器上,打開攪拌開關(guān)進(jìn)行攪拌,并插入溫度計(jì)控制溫度在(37±1)℃內(nèi)。將酸度計(jì)電極插入溶液中,待pH值恒定后記下數(shù)據(jù)。1.5.5總抗氧化能力測(cè)定取預(yù)混料0.5000g(精確到0.0002g)置于研缽內(nèi)研磨,用3mL生理鹽水稀釋,并轉(zhuǎn)移到10mL離心管中,取濾液1.7mL按總抗氧化能力試劑盒(購(gòu)自南京建成公司)操作說明進(jìn)行測(cè)定。定義:在37℃時(shí),每30min1g預(yù)混料使反應(yīng)體系的吸光度(OD值)每增加0.01為1個(gè)總抗氧化能力單位。1.6數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)采用Execl軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,用SPSS11.0和SAS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。2結(jié)果與討論2.1堿式木糖公司與貯藏時(shí)間、煙酰胺損失率由表3可知:各組維生素A損失率隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)均增加。對(duì)照1組維生素A損失率最低,說明預(yù)混料中添加微量元素可引起維生素A的額外損失;3組在15,30,45天時(shí)的維生素A損失率分別比對(duì)照2組降低了37.30%、18.34%、8.44%,且15,30天時(shí)分別達(dá)極顯著(P<0.01)和顯著(P<0.05)水平,說明堿式碳酸鹽組維生素A損失率小于常規(guī)硫酸鹽對(duì)照組。R.C.Wornick研究發(fā)現(xiàn),微量元素會(huì)加速預(yù)混料中維生素A的損失。王志剛報(bào)道,添加微量元素對(duì)維生素A有額外破壞作用。周文藝報(bào)道,堿式碳酸銅和包被硫酸鋅對(duì)維生素A損失率的影響小于同劑量的常規(guī)硫酸鹽組。由表4可以看出:各組煙酰胺損失率隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。對(duì)照1組煙酰胺損失率最低,說明預(yù)混料中添加微量元素可引起煙酰胺的額外損失;3組在15,45天時(shí)的煙酰胺損失率分別比對(duì)照2組降低36.20%、11.22%,且均達(dá)到顯著水平(P<0.05),說明堿式碳酸鹽組煙酰胺損失率小于常規(guī)硫酸鹽對(duì)照組。這一結(jié)論與Q.Zhuge等報(bào)道的關(guān)于微量元素和礦物質(zhì)對(duì)煙酸影響的結(jié)論基本一致。分析其原因可能與微量元素的添加改變了預(yù)混料的pH值有關(guān)。煙酰胺作為一種水溶性維生素,偏堿性,對(duì)酸性條件較為敏感。在本試驗(yàn)條件下,預(yù)混料由偏酸性向偏堿性過渡,酸性條件構(gòu)成了煙酰胺破壞的潛在因子,有關(guān)這方面的報(bào)道較少。但總的來說,不同組合中煙酰胺最大損失率為7.33%,這一損失在生產(chǎn)中常被忽略。2.2微量元素的影響由表5可以看出:除了在開始(第0天)階段,不同時(shí)期1,2組的過氧化值分別顯著或極顯著高于3,4,5,6組(P<0.05或P<0.01),說明1,2組的維生素氧化程度最為嚴(yán)重。與對(duì)照2組對(duì)比,3組的過氧化值在15,30,45,60天分別降低了21.96%、1.78%、8.82%、12.37%,說明不同形式的微量元素對(duì)比,常規(guī)硫酸鹽組的過氧化值大于以堿式碳酸鹽為主的微量元素組合,說明堿式碳酸鹽組維生素的損失要小于常規(guī)硫酸鹽組。另外,各組的過氧化值均高于與對(duì)照1組,說明微量元素對(duì)能反映維生素穩(wěn)定性的指標(biāo)過氧化值有影響,即添加微量元素可增加預(yù)混料中的過氧化值,即增加了維生素的損失,其損失程度與微量元素的添加劑量有關(guān)。由表6可以看出:各組總抗氧化能力隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而減少,但減少的程度與各組微量元素的添加劑量有關(guān),總的來看各組的總抗氧化力均小于對(duì)照1組,而總抗氧化能力是反映預(yù)混料中具有抗氧化能力的維生素?fù)p失情況。這說明預(yù)混料中添加微量元素對(duì)總抗氧化能有影響,也得出和前面一致的結(jié)論,說明微量元素可導(dǎo)致維生素的額外損失。2.3水分含量由表7可知,貯藏期間水分含量的變化范圍在1.41%～2.56%之間,水分含量較低;由表8可知,pH值變化范圍在6.00～9.72之間,預(yù)混料由偏酸性環(huán)境向偏堿性環(huán)境過渡。2.4預(yù)混料中性微量元素因素對(duì)維生素a穩(wěn)定性的影響不同儲(chǔ)藏時(shí)間各因素相關(guān)系數(shù)見表9～12。研究探討了4種微量元素添加形式甲酸根(X1)、堿式碳酸根(X2)、硫酸根(X3)以及預(yù)混料貯藏期間pH值(X4)、水分含量(X5)等5個(gè)變量做為非微量元素變量與反映維生素穩(wěn)定性指標(biāo)[維生素A損失量(Y1)、煙酰胺損失量(Y2)、總抗氧化能力(Y3)、過氧化值(Y4)]4個(gè)應(yīng)變量之間的相關(guān)性。結(jié)果表明,堿式碳酸根、pH值與維生素A損失量、過氧化值和總抗氧化能力呈極顯著相關(guān)(P<0.01)。水分在45天和60天時(shí)極顯著影響維生素A損失量、過氧化值和總抗氧化能力(P<0.01)。硫酸根在60天時(shí)與維生素A損失量、過氧化值和總抗氮化能力呈顯著相關(guān)(P<0.05)。而甲酸根與維生素穩(wěn)定性無顯著相關(guān)性(P>0.05)。不同時(shí)期變量間顯著的典型相關(guān)系數(shù)所對(duì)應(yīng)的典型相關(guān)變量的構(gòu)成和不同時(shí)期典型相關(guān)系數(shù)見表13、表14。表13是以甲酸根(X1)、堿式碳酸根(X2)、硫酸根(X3)、水分(X4)、pH值(X5)為自變量,維生素A損失量(Y1)、煙酰胺損失量(Y2)、過氧化值(Y3)、總抗氧化能力(Y4)為應(yīng)變量反映預(yù)混料中非微量元素因素對(duì)維生素A穩(wěn)定性的影響,對(duì)變量進(jìn)行的典型相關(guān)分析。結(jié)果表明,甲酸根、堿式碳酸根、硫酸根、水分、pH值與維生素A損失量、煙酰胺損失量、過氧化值、總抗氧化能力整體之間存在關(guān)聯(lián)性,且主要來自第1對(duì)典型相關(guān)系數(shù),15,30,45,60天時(shí)的典型相關(guān)系數(shù)分別為0.9479,0.9615,0.9667,0.9726,均達(dá)到顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)水平,分別占總相關(guān)信息的94.94%、91.91%、96.18%和96.57%。表14為不同時(shí)期變量間顯著的典型相關(guān)系數(shù)所對(duì)應(yīng)的典型相關(guān)變量的構(gòu)成。通過觀察V1與X1～X5之間、W1與Y1～Y4之間標(biāo)準(zhǔn)化典型相關(guān)系數(shù)的大小可知,不同時(shí)間5個(gè)非微量元素因素中起主要作用的是堿式碳酸根、硫酸根和pH值,維生素A損失量與過氧化值對(duì)維生素穩(wěn)定性有重要作用。本試驗(yàn)結(jié)果表明,堿式碳酸根、硫酸根、pH值對(duì)維生素的穩(wěn)定性有較大的相關(guān)性。水分與甲酸根對(duì)維生素穩(wěn)定性的影響不大。通常飼料中選用的硫酸鹽中的SO42-是強(qiáng)酸根離子,既非營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也非代謝產(chǎn)物,它的存在不僅干擾甚至破壞體內(nèi)的酸堿平衡,在飼料中也極易電離出硫酸根而降低飼料pH值。亞鐵離子不穩(wěn)定,易氧化為三價(jià)鐵,引起飼料變色和生產(chǎn)鐵腥味,從而加劇維生素A的損失。堿式碳酸鹽對(duì)維生素穩(wěn)定性的影響目前報(bào)道較少,其溶解度低,受熱會(huì)分解。本試驗(yàn)在室內(nèi)37℃高溫條件下進(jìn)行,為堿式碳酸鹽的分解提供了能量。分解后的產(chǎn)物呈堿性,使得預(yù)混料在后期偏堿。生產(chǎn)中以堿式碳酸根形式添加的微量元素預(yù)混料的貯藏時(shí)間以30d為宜。對(duì)于預(yù)混料pH值對(duì)維生素穩(wěn)定性的報(bào)道不是很多。S.Jerry等的研究表明,維生素穩(wěn)定性與預(yù)混料的pH值變化無顯著相關(guān)性,與本試驗(yàn)的結(jié)論不一致。分析原因,首先可能是在考察pH值對(duì)維生素的影響時(shí)有介定pH值范圍,偏酸或偏堿的環(huán)境對(duì)維生素的穩(wěn)定性是不同的;另外預(yù)混料本身是個(gè)復(fù)雜的緩沖系統(tǒng),金屬離子對(duì)維生素的破壞主要在于它們參與氧化還原反應(yīng),催化活性氧自由基的產(chǎn)生。而反映金屬離子氧化還原能力強(qiáng)弱的標(biāo)準(zhǔn)是電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電位。多數(shù)氧化還原反應(yīng)是在溶液中進(jìn)行的,并且有許多氧化還原反應(yīng)中有氫離子或氫氧根離子參與了電極反應(yīng),因此,氫離子的濃度將會(huì)影響反應(yīng)物質(zhì)的電極電位的變化,從而改變氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度。微量元素高劑量添加組游離出的金屬離子濃度相對(duì)較高,預(yù)混料貯藏初期環(huán)境偏酸,氧化型金屬離子易得到電子而發(fā)生氧化,但隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)水分含量減小,游離出的金屬離子濃度降低,則金屬離子的氧化能力減弱,相對(duì)而言催化自由基產(chǎn)生的能力減弱。從這一點(diǎn)分析,也許可成為維生素A在前期損失較快的原因之一。3不同劑量硫酸根和堿