復(fù)合預(yù)混料對維生素穩(wěn)定性的影響

復(fù)合預(yù)混料對維生素穩(wěn)定性的影響

作為一種低分子量的有機(jī)化合物，維生素通常含有大量對其他反應(yīng)高度敏感的化合物，如飽和二、羥基二、醇和其他含糊劑的材料，容易氧化或還原。它的穩(wěn)定性由多種因素影響，如溫度、氧化還原、光、熱、ph、酒精和養(yǎng)分。這些影響因素通過不同的反應(yīng)途徑：自由基反應(yīng)、電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)、光化學(xué)反應(yīng)等破壞維生素分子中的功能結(jié)構(gòu)。預(yù)混料所含組分品種多，各有效成分濃度高，對于維生素的潛在破壞作用更強(qiáng)。不同維生素對外界環(huán)境因素的敏感程度不同，有的維生素對外界理化因素都很敏感，如VA；有的維生素卻可在相同環(huán)境中保持穩(wěn)定，如煙酸，其他維生素的敏感程度介于這兩者之間（表1）。1va的貯藏和貯藏Charles(1972）認(rèn)為，溫度是影響維生素穩(wěn)定性的一個重要因素。當(dāng)溫度低于10℃時，維生素?fù)p失較少；15～25℃（室溫）時，某些較不穩(wěn)定維生素會受到損害；當(dāng)高于30℃時，大部分維生素都會受到破壞。由于VA對熱敏感，因此關(guān)于VA的研究較多。Zhurge等（1986）發(fā)現(xiàn)，將復(fù)合預(yù)混料（含膽堿和微量元素）在1℃、（25±3℃）和43℃下貯存16周后，VA的損失率分別為47%、56%和70%。王志剛（2006）的研究表明，微量元素預(yù)混料在37℃貯存45d后，VA損失了18.9%。楊敏（1996）報道，1%預(yù)混料（含維生素、微量元素和氯化膽堿）在28℃下儲存45d,VA的損失率高達(dá)89.15%。美國堪薩斯州大學(xué)對VA在不同溫度條件下（10℃、15℃、20℃）進(jìn)行貯存試驗(yàn)，兩年半后VA在20℃的儲存條件下?lián)p失最多。Shields等（1982）也曾發(fā)現(xiàn)VA的存留率在低溫下要大于高溫。Dove和Ewan(1986）研究表明，α-生育酚在25～30℃下貯存3個月，后期存留率僅50%。Puxlep等（1986）報道，肉仔雞配合飼料在室溫條件下保存3個月后，VE損失16%，而高溫則為28%。另有研究指出，VC在冷藏條件下保存比在室溫20～25℃下穩(wěn)定。Fenster等（1986）測定了多種維生素在室溫20～25℃及35℃下貯存24個月后的存留率，結(jié)果表明，VA的存留率分別為94%和58%、VE分別為93%和87%、VD3分別為100%和66%、VB1分別為97%和80%、VB6分別為92%和82%、煙酸都為99%、泛酸分別為93%和32%、VB12分別為93%和43%。在Zhurge等（1986）的研究中也發(fā)現(xiàn)煙酰胺對于溫度較其他維生素穩(wěn)定。2加工、貯存過程中吸收/吸收其他藥劑絕大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都需要水作為反應(yīng)媒介，因此，維生素儲存環(huán)境中的水分對其穩(wěn)定性的影響也較大。預(yù)混料中的水分一部分來源于載體和原料，另一部分則是在加工、貯存過程中從外界環(huán)境吸收的。水分含量高時，水溶性維生素會由于表面溶解而更容易受到損害，一些經(jīng)過包被的維生素的表面包被劑被水軟化，也易于受其他破壞因素的影響。此外，環(huán)境以及載體和原料中含水量過高均會引起飼料pH值改變，加速對維生素的破壞作用。因此，預(yù)混料中水分含量一般不應(yīng)超過7%。表2總結(jié)了關(guān)于水分對部分維生素穩(wěn)定性影響的一些研究報道，從表2中可以看出，在高溫高濕環(huán)境中，維生素的損失率大大增加。3加速維生素的損失預(yù)混料中含有較高濃度的微量元素和維生素，普通微量元素添加劑中含有結(jié)晶水，因此，微量元素是影響飼料中維生素穩(wěn)定性的另一個不可忽視的因素。微量元素的化合形式不同，對于維生素穩(wěn)定性的影響也有所差異，游離金屬離子是最活潑的，其次是硫酸鹽、碳酸鹽、氧化物。研究表明，無機(jī)微量元素對于維生素的破壞性明顯高于有機(jī)微量元素，但經(jīng)過包被處理后的無機(jī)形式破壞性也有所改善。研究證實(shí)，在豬飼料中添加微量元素會加速維生素的損失。孫海霞（2000）研究指出，在室溫時，高銅組與對照組相比，貯存2、3個月后VA的損失分別增加了13.9%和13.67%。劉當(dāng)惠（1991,1999）也曾報道，帶有7～9個結(jié)晶水的硫酸亞鐵和硫酸鋅對VA活性有很大的影響，碘化鉀則使貯存60d后預(yù)混料中的VA完全損失。在經(jīng)過3個月的貯藏后，不含微量元素的預(yù)混料中α-生育酚存留率為50%，高于含微量元素組的30%，繼續(xù)在不含微量元素的預(yù)混料中添加245mg/kg的硫酸銅形式的銅，15d后未檢測到α-生育酚。Dove和Ewan(1991）也報道，在玉米豆粕型日糧中，高水平的鐵（1000mg/kg）和銅（250mg/kg）影響了α-生育酚醋酸鹽的穩(wěn)定性。表3中列舉了微量元素對于一些維生素的影響，一般而言，微量元素中的鐵、銅、鋅因其添加量大，因此對維生素的破壞作用更大，將維生素進(jìn)行包被處理，可避免與微量元素的直接接觸，從而大大降低其損失。4不同調(diào)制溫度對維生素穩(wěn)定性的影響維生素的貯存時間、飼料加工方式、維生素自身以及飼料中的其他因素也會對維生素穩(wěn)定性造成影響。隨著貯存時間的延長，各種維生素均表現(xiàn)出一定的損失，但氯化膽堿的月?lián)p失率最低，VE最高。飼料調(diào)制溫度不同，維生素在加工過程中的損失情況也不同，同一調(diào)制溫度對于不同維生素的影響也有所差異（表4）。氯化膽堿對VC、B族維生素及VK等具有破壞作用。飼料中添加的一些藥物也會對維生素的穩(wěn)定性造成影響，如磺胺類或抗菌素類藥物會降低VK活性及其在腸道中的合成水平，土霉素、金霉素和四環(huán)素長期添加會破壞B族維生素的活性。維生素添加劑的形態(tài)對于穩(wěn)定性的影響也不容忽視。如在混合、調(diào)質(zhì)、膨化和制粒過程中，液態(tài)維生素的損失比固態(tài)低，回收率一般高20%～60%；VA、VE和VC在酯化后的穩(wěn)定性顯著提高，硝基硫胺素穩(wěn)定性優(yōu)于鹽酸硫胺素，鹽酸吡哆醇比吡哆醛或吡哆胺穩(wěn)定，亞硫酸氫鈉甲萘醌（MSB）、亞硫酸二甲嘧啶甲萘醌（MPB）、包被MSB和亞硫酸煙酰胺甲萘醌（MNB）室溫儲藏4個月后保存率分別為33%、57%、62%和83%。5微膠囊添加劑由上可知，維生素對熱敏感，而目前將飼料進(jìn)行膨化制粒是大多數(shù)飼料廠采用的加工工藝，制粒溫度大多在70℃以上，造成維生素添加劑損失很大，不能達(dá)到最佳飼養(yǎng)效果。此外，添加劑一般是以預(yù)混料的形式貯存，在貯存過程中，還要克服其中的金屬離子、水分等因素的不利影響，因此，采取一定的保護(hù)措施來生產(chǎn)加工維生素，對于增強(qiáng)其穩(wěn)定性、保證使用效果具有重要作用。目前，微囊化包膜技術(shù)已經(jīng)普遍用于人類的制藥工藝中，微膠囊添加劑產(chǎn)品是采用微膠囊技術(shù)，用特殊的方法將穩(wěn)定性較差的添加劑如維生素包埋封存在一種微型膠囊內(nèi)，在體內(nèi)特定環(huán)境中，通過一系列的水解作用，再將被包埋的內(nèi)容物釋放出來。形成膠囊壁的物質(zhì)（即壁材）大多為天然或合成的高分子化合物，對于動物或人沒有任何副作用；被包埋的物質(zhì)（即芯材）可以是固體、液體或氣體及其混合物。穩(wěn)定性較差的添加劑經(jīng)過包膜，可避免與外界的直接接觸，從而實(shí)現(xiàn)對其的保護(hù)作用，而且，經(jīng)過一定的工藝控制，可使添加劑最大量地進(jìn)入發(fā)揮作用的體內(nèi)部位（靶點(diǎn)），形成一種靶向制劑，節(jié)約添加成本，提高作用效果。VA的生產(chǎn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)微囊化，也取得了很好的效果。最近幾年發(fā)展起來的交聯(lián)處理新技術(shù)，采用包括凝膠與碳水化合物之間反應(yīng)在內(nèi)的交聯(lián)過程，能生產(chǎn)出穩(wěn)定性更高的交聯(lián)VA和VD3新型微囊制劑，對于外界不利因素的抗性更強(qiáng)。水產(chǎn)飼料中的VC添加劑也經(jīng)過微膠囊處理，可防水防氧化，穩(wěn)定性也大大