維生素E自1924年被發現以來,人們對其生物學作用的研究和認識不斷深入。試驗和實踐證明,VE雖稱為生育酚,卻具有多方面的代謝功能,如促進細胞內呼吸,作為抗氧化劑保護細胞膜免受過氧化物破壞;具有免疫作用,能解毒、抗腫瘤、抗感染、提高免疫反應、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、儲存的時間、溫度、濕度、光線、礦物質、載體(稀釋劑)的種類、加工工藝、抗氧化劑等因素對VE穩定性影響較大。合理添加VE,既能保證畜禽的健康成長和發揮最大的生產能力,又可避免不必要的損失,直接影響飼料廠家和飼養中的利益。因此,畜禽日糧VE的添加量及其實際含量備受關注。本文就影響飼料添加劑中VE穩定性的因素加以敘述。 維生素E的化學特性 VE本身具有的化學特性對其穩定性有重要影響。VE(α-生育酚)具有抗氧化劑活性是因為它具有游離酚式羥基。游離酚式羥基易產生化學反應而很快失效。因此,如果以α-生育酚形式直接用于飼料,則VE的穩定性較差。但VE以生育酚醋酸酯的形式存在時,因這種化合物側鏈上沒有雙鏈,也沒有游離羥基,所以它對氧化作用是穩定的。試驗證明,提高制粒溫度和延長調質時間,大量的VE(醇)受到破壞,VE醋酸酯破壞甚少(見表)。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,不能直接用于預混料或飼料中。商品VE生產有吸附和噴射-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相當于 lmgd1-α-生育酚醋酸酯或0.67mgd-α-生育酚醋酸酯。 溫度和時間溫度和時間是影響VE在飼料儲存過程中活性大小的重要因素。在高溫、高濕的儲存條件下,尤其載體含水量高時損失較大。在室溫(18℃~20℃)或4℃條件下,濃縮料中VE的儲存時間和其含量之間關系不大,保存一年后VE的含量為原含量的98.5%。 保存時間的長短和周圍環境溫度對預混料和配合飼料中VE的含量有影響。室溫(18℃~20℃)條件下,預混料保存3個月后,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年測定常規儲存和不利儲存的生育酚醋酸酯及生育酚在維生素-微量元素預混料內的穩定性,儲存1個月后,常規儲存的保存率分別為95%和44%,在高溫、高濕條件下儲存的保存率分別為90%和13%。在相同的保存時間和保存溫度下,配合飼料中VE含量的降低比預混料中大,這可能是配合飼料中氧化反應的結果。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%,高溫下損失可增至44%。同樣的保存時間和保存溫度,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。菌體脂肪酶由有機體青霉菌等產生,是引起飼料原料成品中脂肪重組的主要原因。脂肪酶會使飼料原料和飼料中的脂肪氧化。制粒加工時,其調質溫度可使脂肪酶失去活性,對飼料原料和成品飼料中脂肪起到一定保護作用,減緩脂肪的氧化。由此可見,儲存溫度、時間對維生素穩定性的影響是隨著儲存溫度的升高、時間的延長而逐漸增加,但這種增加并不是直線上升,而是開始時損失緩慢,隨著時間延長損失率逐漸增大。 濕度濕度是影響VE穩定性的主要因素。 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反應對VE的破壞作用。維生素混合物和飼料基質所含的水分有各種不同的來源。VE混合物的水分含量(游離水含量)對于保持VE的活性具有重要意義,因為游離水可引起許多反應,如與酸堿有關的反應、氧化反應和催化反應等。當飼料基質中的其他物質與VE混合在一起更易引起這些反應,從而導致或加速VE活性的損失。環境濕度及載體含水量過高均會導致VE在儲存過程中活性降低,如含水量為14%~19%的50%氯化膽堿會損害VE等活性物質。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。試驗表明,在維生素預混料中不添加氯化膽堿,VE的穩定性大為提高。 微量元素微量元素能促進VE的氧化作用,它們多以硫酸鹽形式添加,呈離子態存在,在氧化反應中作為氧化劑誘導 VE的氧化、變色、變質,使VE失去活性。Dove和Ewan于1986年測定α-生育酚在不含和含微量元素飼料中的穩定性,在25℃~30℃的條件下儲存3個月后,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,結果VE在15天后全部損失。由脂肪形成的過氧化物可與金屬離子相結合對維生素產生有害作用。在有機酸或某些礦物成分的作用下, VE易產生皂化和氧化反應。VE具中性或偏酸性,在飼料中相對穩定。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,則會影響 VE的穩定性。因為在微堿性條件下,具有防護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同則表現出更強烈的破壞作用。試驗表明,預混料中若僅含微量元素或氯化膽堿較同時含有兩者對 VE的破壞較小。不含膽堿和微量元素的維生素預混料,其中VE每月損失0.2%,而含有膽堿和微量元素的復合預混料,每月損失2.4%。 加工工藝粉料與顆粒料兩種不同的加工形式對VE的活性及儲存穩定性均有不同的影響。制粒時,熱處理與高溫高壓對VE的影響較大,熱蒸汽處理會加速破壞VE。據BASF公司的技術資料,在常用的制粒條件下(制粒溫度為77℃~88℃、調質時間為1分鐘~2分鐘),VE損失2%~3%。另據Roche公司1991年對英國主要飼料廠顆粒飼料產品的實測結果,制粒溫度為70℃~90℃時,VE損失10%~15%。摩擦(研制)作用是不利維生素穩定性的另一主要因素,因為摩擦會使維生素晶體結構保護層破碎成粉屑,從而使大量維生素暴露而遭受氧化-還原反應。在濃縮料粉料生產過程中,摩擦對VE穩定性的影響更明顯。 為增加消毒作用和提高顆粒飼料制品的質量及營養素的消化率,生產上常不斷提高制粒溫度和延長調質時間。然而,在制粒過程中,提高制粒溫度或延長調質時間,通常會增加氧化-還原反應,VE遭受破壞程度增大。高溫短時比低溫長時破壞作用要小(見表)。 影響飼料添加劑中VE穩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加速VE的損失。對于加有礦物質的配合飼料,載體加入的比例也影響VE的穩定性,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和礦物質的物理距離拉大,從而使VE受礦物質的不良影響減少了。 總之,水分以及多不飽和脂肪酸、過氧化物和微量元素引起的氧化作用是影響VE穩定性最關鍵的因素。1克多不飽和脂肪酸會破壞3IU的VE。添加抗氧化劑,亦可降低氧化還原反應對VE的有害影響。因此,在VE的儲存和加工過程中應采取措施防止其降解,如選擇穩定的維生素制劑或劑型,改變維生素的部分分子結構,選擇適宜的載體等。為確保飼料中VE的實際含量,生產上常酌情超量添加,以彌補VE在不同加工和儲存階段的損失。如當制成復合預混料,而儲存時間又超過3個月時,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。一般全價飼料中,超量添加幅度在5%~10%以上。 |




