影響飼料添加劑中維生素E穩(wěn)定性的因素

　　維生素E自1924年被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，人們對(duì)其生物學(xué)作用的研究和認(rèn)識(shí)不斷深入。試驗(yàn)和實(shí)踐證明，VE雖稱為生育酚，卻具有多方面的代謝功能，如促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)呼吸，作為抗氧化劑保護(hù)細(xì)胞膜免受過(guò)氧化物破壞;具有免疫作用，能解毒、抗腫瘤、抗感染、提高免疫反應(yīng)、抑制亞硝基化合物的形成等。畜禽VE需要量受脂肪酸、蛋氨酸、硒、銅、鐵及抗氧化劑等因素影響。飼料的種類及含水量、儲(chǔ)存的時(shí)間、溫度、濕度、光線、礦物質(zhì)、載體(稀釋劑)的種類、加工工藝、抗氧化劑等因素對(duì)VE穩(wěn)定性影響較大。合理添加VE，既能保證畜禽的健康成長(zhǎng)和發(fā)揮最大的生產(chǎn)能力，又可避免不必要的損失，直接影響飼料廠家和飼養(yǎng)中的利益。因此，畜禽日糧VE的添加量及其實(shí)際含量備受關(guān)注。本文就影響飼料添加劑中VE穩(wěn)定性的因素加以敘述。

　　維生素E的化學(xué)特性

　　VE本身具有的化學(xué)特性對(duì)其穩(wěn)定性有重要影響。VE(α-生育酚)具有抗氧化劑活性是因?yàn)樗哂杏坞x酚式羥基。游離酚式羥基易產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而很快失效。因此，如果以α-生育酚形式直接用于飼料，則VE的穩(wěn)定性較差。但VE以生育酚醋酸酯的形式存在時(shí)，因這種化合物側(cè)鏈上沒(méi)有雙鏈，也沒(méi)有游離羥基，所以它對(duì)氧化作用是穩(wěn)定的。試驗(yàn)證明，提高制粒溫度和延長(zhǎng)調(diào)質(zhì)時(shí)間，大量的VE(醇)受到破壞，VE醋酸酯破壞甚少(見(jiàn)表)。在含膽堿、鈣、鎂的濃縮飼料中，VE(醇)破壞較大，VE(醋酸酯)破壞較少。生育酚醋酸酯為黏性油劑，不能直接用于預(yù)混料或飼料中。商品VE生產(chǎn)有吸附和噴射-包被兩種工藝。噴射-包被工藝制成的VE添加劑比吸附型要好。用于飼料的VE為合成的d1-α-生育酚醋酸酯濃縮干劑。1IU的VE相當(dāng)于

　　lmgd1-α-生育酚醋酸酯或0.67mgd-α-生育酚醋酸酯。

　　溫度和時(shí)間溫度和時(shí)間是影響VE在飼料儲(chǔ)存過(guò)程中活性大小的重要因素。在高溫、高濕的儲(chǔ)存條件下，尤其載體含水量高時(shí)損失較大。在室溫(18℃～20℃)或4℃條件下，濃縮料中VE的儲(chǔ)存時(shí)間和其含量之間關(guān)系不大，保存一年后VE的含量為原含量的98.5%。

　　保存時(shí)間的長(zhǎng)短和周圍環(huán)境溫度對(duì)預(yù)混料和配合飼料中VE的含量有影響。室溫(18℃～20℃)條件下，預(yù)混料保存3個(gè)月后，其中VE的含量變化較小(99.5%)，一年后，其中VE的含量為原含量的96%;但在高溫(30℃)條件下，其中VE的含量減少34%。Schneider于1988年測(cè)定常規(guī)儲(chǔ)存和不利儲(chǔ)存的生育酚醋酸酯及生育酚在維生素-微量元素預(yù)混料內(nèi)的穩(wěn)定性，儲(chǔ)存1個(gè)月后，常規(guī)儲(chǔ)存的保存率分別為95%和44%，在高溫、高濕條件下儲(chǔ)存的保存率分別為90%和13%。在相同的保存時(shí)間和保存溫度下，配合飼料中VE含量的降低比預(yù)混料中大，這可能是配合飼料中氧化反應(yīng)的結(jié)果。T.Puxtep等(1986)的研究表明，肉子雞配合飼料在室溫條件下保存3個(gè)月后，VE損失16%，而在高溫條件下其損失可增加到28%，一年后，VE的含量只為原含量的75%，高溫下?lián)p失可增至44%。同樣的保存時(shí)間和保存溫度，粉料中VE含量的降低比顆粒料大。其原因在于顆粒料自身具有阻止不利因素影響的作用。菌體脂肪酶由有機(jī)體青霉菌等產(chǎn)生，是引起飼料原料成品中脂肪重組的主要原因。脂肪酶會(huì)使飼料原料和飼料中的脂肪氧化。制粒加工時(shí)，其調(diào)質(zhì)溫度可使脂肪酶失去活性，對(duì)飼料原料和成品飼料中脂肪起到一定保護(hù)作用，減緩脂肪的氧化。由此可見(jiàn)，儲(chǔ)存溫度、時(shí)間對(duì)維生素穩(wěn)定性的影響是隨著儲(chǔ)存溫度的升高、時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增加，但這種增加并不是直線上升，而是開(kāi)始時(shí)損失緩慢，隨著時(shí)間延長(zhǎng)損失率逐漸增大。

　　濕度濕度是影響VE穩(wěn)定性的主要因素。

　　由于吸附在VE表面的微生物繁衍，使得飼料添加劑易吸收水分，因而加速了VE氧化變性及氯化膽堿、微量元素和其他化學(xué)反應(yīng)對(duì)VE的破壞作用。維生素混合物和飼料基質(zhì)所含的水分有各種不同的來(lái)源。VE混合物的水分含量(游離水含量)對(duì)于保持VE的活性具有重要意義，因?yàn)橛坞x水可引起許多反應(yīng)，如與酸堿有關(guān)的反應(yīng)、氧化反應(yīng)和催化反應(yīng)等。當(dāng)飼料基質(zhì)中的其他物質(zhì)與VE混合在一起更易引起這些反應(yīng)，從而導(dǎo)致或加速VE活性的損失。環(huán)境濕度及載體含水量過(guò)高均會(huì)導(dǎo)致VE在儲(chǔ)存過(guò)程中活性降低，如含水量為14%～19%的50%氯化膽堿會(huì)損害VE等活性物質(zhì)。而且，氯化膽堿既是一種完全溶解的含水化合物，還具有明顯的酸性、親水性和親脂性，因此，氯化膽堿具備了損害VE的多種條件。試驗(yàn)表明，在維生素預(yù)混料中不添加氯化膽堿，VE的穩(wěn)定性大為提高。

　　微量元素微量元素能促進(jìn)VE的氧化作用，它們多以硫酸鹽形式添加，呈離子態(tài)存在，在氧化反應(yīng)中作為氧化劑誘導(dǎo)

　　VE的氧化、變色、變質(zhì)，使VE失去活性。Dove和Ewan于1986年測(cè)定α-生育酚在不含和含微量元素飼料中的穩(wěn)定性，在25℃～30℃的條件下儲(chǔ)存3個(gè)月后，α-生育酚的保存率分別為50%和30%。再以硫酸銅的形式添加銅245mg/kg，結(jié)果VE在15天后全部損失。由脂肪形成的過(guò)氧化物可與金屬離子相結(jié)合對(duì)維生素產(chǎn)生有害作用。在有機(jī)酸或某些礦物成分的作用下，

　　VE易產(chǎn)生皂化和氧化反應(yīng)。VE具中性或偏酸性，在飼料中相對(duì)穩(wěn)定。然而，在偏堿性條件下，如用石灰石作為載體或存在大量氧化鎂時(shí)，則會(huì)影響

　　VE的穩(wěn)定性。因?yàn)樵谖A性條件下，具有防護(hù)性的醋酸基斷裂而形成游離生育酚，繼而很快被氧化。微量元素與氯化膽堿協(xié)同則表現(xiàn)出更強(qiáng)烈的破壞作用。試驗(yàn)表明，預(yù)混料中若僅含微量元素或氯化膽堿較同時(shí)含有兩者對(duì)

　　VE的破壞較小。不含膽堿和微量元素的維生素預(yù)混料，其中VE每月?lián)p失0.2%，而含有膽堿和微量元素的復(fù)合預(yù)混料，每月?lián)p失2.4%。

　　加工工藝粉料與顆粒料兩種不同的加工形式對(duì)VE的活性及儲(chǔ)存穩(wěn)定性均有不同的影響。制粒時(shí)，熱處理與高溫高壓對(duì)VE的影響較大，熱蒸汽處理會(huì)加速破壞VE。據(jù)BASF公司的技術(shù)資料，在常用的制粒條件下(制粒溫度為77℃～88℃、調(diào)質(zhì)時(shí)間為1分鐘～2分鐘)，VE損失2%～3%。另?yè)?jù)Roche公司1991年對(duì)英國(guó)主要飼料廠顆粒飼料產(chǎn)品的實(shí)測(cè)結(jié)果，制粒溫度為70℃～90℃時(shí)，VE損失10%～15%。摩擦(研制)作用是不利維生素穩(wěn)定性的另一主要因素，因?yàn)槟Σ習(xí)咕S生素晶體結(jié)構(gòu)保護(hù)層破碎成粉屑，從而使大量維生素暴露而遭受氧化-還原反應(yīng)。在濃縮料粉料生產(chǎn)過(guò)程中，摩擦對(duì)VE穩(wěn)定性的影響更明顯。

　　為增加消毒作用和提高顆粒飼料制品的質(zhì)量及營(yíng)養(yǎng)素的消化率，生產(chǎn)上常不斷提高制粒溫度和延長(zhǎng)調(diào)質(zhì)時(shí)間。然而，在制粒過(guò)程中，提高制粒溫度或延長(zhǎng)調(diào)質(zhì)時(shí)間，通常會(huì)增加氧化-還原反應(yīng)，VE遭受破壞程度增大。高溫短時(shí)比低溫長(zhǎng)時(shí)破壞作用要小(見(jiàn)表)。

　　影響飼料添加劑中VE穩(wěn)定性的因素還有載體(稀釋劑)、光線與氧、飼料中的抗維生素因子等。例如載體中酸敗的油脂會(huì)加速VE的損失。對(duì)于加有礦物質(zhì)的配合飼料，載體加入的比例也影響VE的穩(wěn)定性，加入的比例越大損失越小，這可能是VE暴露在空氣中的面積減少，受空氣侵蝕程度降低的緣故，也可能是VE和礦物質(zhì)的物理距離拉大，從而使VE受礦物質(zhì)的不良影響減少了。

　　總之，水分以及多不飽和脂肪酸、過(guò)氧化物和微量元素引起的氧化作用是影響VE穩(wěn)定性最關(guān)鍵的因素。1克多不飽和脂肪酸會(huì)破壞3IU的VE。添加抗氧化劑，亦可降低氧化還原反應(yīng)對(duì)VE的有害影響。因此，在VE的儲(chǔ)存和加工過(guò)程中應(yīng)采取措施防止其降解，如選擇穩(wěn)定的維生素制劑或劑型，改變維生素的部分分子結(jié)構(gòu)，選擇適宜的載體等。為確保飼料中VE的實(shí)際含量，生產(chǎn)上常酌情超量添加，以彌補(bǔ)VE在不同加工和儲(chǔ)存階段的損失。如當(dāng)制成復(fù)合預(yù)混料，而儲(chǔ)存時(shí)間又超過(guò)3個(gè)月時(shí)，VE超量添加幅度為10%。在有水分和加熱的條件下加工的混合料，VE超量添加幅度大些。一般全價(jià)飼料中，超量添加幅度在5%～10%以上。