不同載體對維生素預(yù)混料穩(wěn)定性的影響

王輝華，韓慶壽， 黃新活，劉艷利，任周正，楊小軍

(1.陜西瑞之源農(nóng)牧科技有限公司，陜西 咸陽 713800； 2.陜西金冠牧業(yè)有限公司；3.陜西省納米維生素工程研究中心；4.西北農(nóng)林科技大學(xué)動物科技學(xué)院)

維生素是動物機(jī)體碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪代謝過程中的重要成分，多以輔酶的形式參與三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝，其缺乏會導(dǎo)致骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生，影響動物的繁殖和生產(chǎn)性能。飼糧中的維生素主要來源于預(yù)混料，因此，預(yù)混料載體的選擇將直接影響維生素的穩(wěn)定性。周俊華等研究指出預(yù)混料中無機(jī)微量元素可以使儲存120 d的維生素?fù)p耗較大，因此，選擇合適的載體制備復(fù)合維生素預(yù)混料是長時間保存維生素活性的方法。目前，傳統(tǒng)的預(yù)混料載體多以石粉、稻殼粉、硅石粉、麩皮等為主，但均存在一些弊端。有機(jī)載體水分高、易吸潮結(jié)塊、維生素活性成分易氧化破壞；含有霉菌毒素，影響產(chǎn)品的生物效價。無機(jī)載體往往重金屬超標(biāo)，不符合國家飼料安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；產(chǎn)品呈粉狀外觀，商品性差。另一方面，有機(jī)載體和無機(jī)載體均有較大粉塵，影響計量精度和生產(chǎn)環(huán)境，存在潛在安全隱患；且容重大，易分級，與被載物很難混合。為了解決這些弊端，本試驗依據(jù)GB/T 13078-2001 飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)選多種無機(jī)礦物質(zhì)，通過噴霧造粒方法開發(fā)了一類新型復(fù)合瑞之源顆粒載體，并分別用細(xì)麥麩、標(biāo)準(zhǔn)粉、沸石粉、磷酸氫鈣和瑞之源顆粒載體進(jìn)行單一載體維生素預(yù)混料加工，通過測試載體和維生素預(yù)混料成品的理化性能指標(biāo)，探討不同載體對維生素預(yù)混料穩(wěn)定性影響，旨在為預(yù)混料載體的選擇提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

試驗共采用五種載體，首先對其進(jìn)行常規(guī)的理化分析；其次依據(jù)表1的配方，配制五種不同載體的維生素預(yù)混料，載體與維生素的混合利用小混合機(jī)(v-50型混合機(jī)，臺州華能)進(jìn)行混合(50 kg/槽，每個載體3槽即3個重復(fù))，混合時間及相應(yīng)參數(shù)均相同。

表1 不同載體維生素預(yù)混料試驗配方 kg

1.2 試驗材料

細(xì)麥麩、標(biāo)準(zhǔn)粉、沸石粉和磷酸氫鈣從市場購買；瑞之源顆粒載體由陜西瑞之源農(nóng)牧科技有限公司提供；維生素由陜西金冠牧業(yè)科技有限公司提供。

1.3 檢測指標(biāo)

載體理化性質(zhì)主要包括容重(GB/T 5498-2013)、水分(GB/T 6435)、pH值(GB/T 22592-2008)、粗灰分(GB/T 6438-2007)、鈣(GB/T 6436)、酸不溶物(GB/T 23742-2009)和鐵含量(GB/T 13885)，均按照國標(biāo)的要求進(jìn)行測定。pH值的測定為載體與雙蒸水按1:10混合后測定的溶液的pH值。

預(yù)混料混合均勻度按GB/T 5918-2008規(guī)定檢測；水分含量按GB/T 6435規(guī)定檢測，維生素A和維生素E含量測定分別按照GB/T 17817-2010和GB/T 17812-2008檢測。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)用SPSS 23統(tǒng)計軟件中的ANOVA進(jìn)行單因素方差分析，Duncan氏方法進(jìn)行多重比較，P<0.05為差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 不同載體理化性質(zhì)分析

如表2所示，細(xì)麥麩和標(biāo)準(zhǔn)粉水分含量偏高，沸石粉和瑞之源顆粒載體水分相對較低(P<0.05)；沸石粉、磷酸氫鈣和瑞之源顆粒的容重?zé)o顯著差異，但三者容重均高于細(xì)麥麩和標(biāo)準(zhǔn)粉(P<0.05)；沸石粉和瑞之源顆粒載體pH值偏弱堿性。另外鈣、酸不溶物和鐵的含量均符合預(yù)混料原料標(biāo)準(zhǔn)。

表2 不同載體的常規(guī)理化指標(biāo)

2.2 不同載體對維生素預(yù)混料水分含量的影響

如圖1所示，以細(xì)麥麩和標(biāo)準(zhǔn)粉為載體的維生素預(yù)混料在不同存放時間下水分含量一直較高，以沸石粉、磷酸氫鈣和瑞之源顆粒為載體的維生素預(yù)混料水分含量隨存放時間并無顯著變化，且整體水分含量較低。存放到60 d，有機(jī)載體組的維生素預(yù)混料有輕微結(jié)塊現(xiàn)象，其它組存放的維生素預(yù)混料未出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象。

2.3 不同載體對維生素預(yù)混料混合均勻度的影響

如圖2所示，不同載體對維生素預(yù)混料混合均勻度無顯著差異(P>0.20)。按照預(yù)混料的均勻度的變異系數(shù)要小于5%為準(zhǔn)，從數(shù)值來看，以沸石粉為載體的維生素預(yù)混料變異系數(shù)超過5%，明顯偏大，其他載體變異系數(shù)小于5%。

2.4 不同載體對維生素預(yù)混料維生素A和維生素E含量的影響

如表3和表4所示，存放15、30、45和60 d時，不同載體對維生素預(yù)混料中維生素A和維生素E的含量并無顯著影響，但從數(shù)值上看，隨著存放時間的增長，兩種維生素的含量均緩慢下降。

表3 不同存放天數(shù)下維生素A含量測定 107 IU/kg

表4 不同存放天數(shù)下維生素E含量測 104 IU/kg

3 討 論

維生素富含對化學(xué)反應(yīng)比較敏感的雙鍵和羥基，容易被氧化還原而喪失活性，載體在預(yù)混料中占有很大比例，因此作為理想的維生素預(yù)混料載體其理化特征一般要求有機(jī)載體水分含量≤8%，無機(jī)≤5%，水分是很多化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，過高的水分會軟化維生素微粒，增加氧氣在其表面的滲透性，引起產(chǎn)品吸潮，破壞維生素穩(wěn)定性。本試驗中細(xì)麥麩和標(biāo)準(zhǔn)粉水分含量大于10%，用其制備的維生素預(yù)混料在存放過程中水分含量也在10%左右，在存放60 d過程中，出現(xiàn)輕微結(jié)塊現(xiàn)象。另一方面，麥麩的脂肪含量相對較高，容易氧化酸敗，破壞維生素活性。因此細(xì)麥麩與標(biāo)準(zhǔn)粉并不適合作為維生素預(yù)混料的載體。

其次，預(yù)混料載體pH一般要求近中性，pH在6～9為宜，當(dāng)載體偏酸性時，維生素A容易水解成視黃醇進(jìn)而被降解，而維生素E在對堿不穩(wěn)定，會加速其氧化。本試驗中沸石粉呈弱堿性，pH大于9，而標(biāo)準(zhǔn)粉pH小于6，且在維生素預(yù)混料的制作過程中，沸石粉和磷酸氫鈣產(chǎn)生的粉塵較大，由于瑞之源載體為顆粒狀，產(chǎn)生的粉塵較少。有研究指出石粉類載體不宜作為預(yù)混料的載體或稀釋劑。

預(yù)混料中營養(yǎng)成分的容重大約在0.8～0.9之間，載體和營養(yǎng)成分的容重差異過大會影響預(yù)混料的混合均勻度，本試驗中細(xì)麥麩和標(biāo)準(zhǔn)粉的容重低于0.6，沸石粉容重大于1，磷酸氫鈣和瑞之源顆粒的容重與預(yù)混料營養(yǎng)成分的容重相近，五種載體分別配制的維生素預(yù)混料混合均勻度變異系數(shù)差異不顯著，從數(shù)值上看，瑞之源顆粒和磷酸氫鈣混合均勻度變異系數(shù)較小，更適合作為維生素預(yù)混料的載體。

預(yù)混料應(yīng)該具備混合均勻，不易結(jié)塊霉變，不易分級等特點(diǎn)，因此載體的物性指標(biāo)是決定預(yù)混料質(zhì)量的關(guān)鍵。綜合細(xì)麥麩、標(biāo)準(zhǔn)粉、沸石粉、磷酸氫鈣和瑞之源顆粒在水分、容重、pH等方面的分析，以及用其作為載體配制不同的維生素預(yù)混料在混合均勻度，存放過程中水分和維生素含量的評定，瑞之源顆粒是理想的維生素預(yù)混料載體。