Вітамінна стабільність - Основи вітамінів - Компендіум - DSM
Вітаміни - це група хімічно різноманітних сполук, які значно відрізняються за своєю стабільністю та схильністю до руйнування фізичними та хімічними речовинами. Стійкість окремих вітамінів у преміксах та готових кормах варіюється залежно від ряду факторів. Тому ідеальним підходом до забезпечення вітамінної активності у виробництві кормів є контроль активності вітамінів у зразках готової продукції. За відсутності таких даних узагальнені дані про стабільність, такі як ті, що представлені в цьому розділі, можуть бути використані в якості настанови щодо формулювання та термінів придатності препарату.
Значні дослідження великих виробників вітамінів призвели до розробки ряду спеціалізованих форм вітамінних продуктів, таких як зшита композиція з бісером вітаміну А, щоб забезпечити підвищену стабільність за розумних витрат (Фрай, 1994). Хоча жодна форма продукту не може забезпечити повну і необмежену стабільність вітаміну, але більш досконалі форми продуктів, доступні сьогодні комерційним виробникам кормів і преміксів, забезпечують стабільність, що значно перевершує сировинний вітамінний продукт, таким чином підвищуючи цінність для виробника кормів, тваринника та домашніх тварин власник.
Окрім стабільності, основними факторами, що враховуються при розробці форм вітамінних продуктів, є біодоступність, рівномірна активність вітамінів у формі продукту, а також оптимальні характеристики обробки та змішування, такі як: висока сипучість, низька запиленість, низька гігроскопічність та злежування, а також мінімальна сегрегація та перенесення ефекти (Фрай, 1994). Ці характеристики особливо важливі для вітамінів, оскільки ці основні поживні речовини, як правило, додаються в невеликих кількостях до раціону худоби, де їх наявність або відсутність в окремих раціонах може помітно вплинути на продуктивність та здоров'я тварин. Рисунок 3 ілюструє концепцію балансу між трьома основними компонентами якості вітамінних продуктів: біодоступність, стабільність та змішуваність.
А. Фактори, що впливають на стабільність вітамінів
Ряд загальних фізичних та хімічних факторів впливає на стабільність вітамінів у преміксах та готових кормах (рис. 4) (Gadient, 1986; Frye, 1994; Reddy and Love, 1999). Вплив численних стресів, як правило, примножує вплив на стійкість до вітамінів. Наприклад, вплив вологи через високу відносну вологість повітря при зберіганні значно збільшує швидкість руйнування вітамінів в результаті хімічних реакцій, таких як окислення. Подібне твердження можна зробити щодо впливу вітамінів на підвищену температуру або сильне світло під час зберігання.
Окремі вітаміни різняться за своєю сприйнятливістю до деградації хімічними та фізичними факторами (табл. 15). Шурсонта ін. (1996) створили рейтинг відносної стабільності вітамінів на основі результатів дослідження (Таблиця 16). Рейтинг може змінюватися залежно від форми та умов виробництва та зберігання; однак загальний взаємозв'язок між вітамінами відповідає попереднім дослідженням (Фрай, 1994).
Склад преміксу впливає на стабільність вітамінів (табл. 17), особливо щодо наявності або відсутності холіну та неорганічних мікроелементів (Фрай, 1994). Ці сполуки реагують з вітамінами і знижують їх стабільність. Подібним чином процеси, що використовуються в кондиціонуванні та виробництві кормів, впливають на вітамінну активність (таблиця 18 та таблиця 19) (Gadient, 1986; Reddy and Love, 1999). Як гранулювання, так і екструзія знижують вітамінну активність пропорційно кількості тепла та тиску, що застосовується до корму під час обробки. Таким чином, наведені тут таблиці та рисунки повинні служити лише орієнтирами щодо стабільності вітамінів у кормах для худоби, а не абсолютними значеннями.
Часто на чисту стабільність вітамінів у кормах або преміксах впливають два або більше основних фактори, включаючи час зберігання. На стабільність вітаміну А (одного з найменш стабільних вітамінів) сильно впливають як форма продукту, так і умови зберігання (рисунок 5). Подібним чином, форма продукту вітаміну Е суттєво впливає на його стабільність в «агресивному» преміксі, що зазвичай означає премікс з високим рівнем мікроелементів відносно носія, а також високим рН (рис. 6).
Б. Форми товару
Стратегії покращення вітамінної стабільності за допомогою рецептурних препаратів розроблялися з початку комерційного синтезу вітамінів у 1950-х роках, використовуючи конкретні критерії (табл. 20). Одним із перших нововведень було виробництво естерифікованих форм вітамінів А та Е для поліпшення їх стабільності при збереженні біодоступності (Фрай, 1994). Зовсім недавно кілька основних виробників вітамінів розробили та вдосконалили висушені розпилювачем і бісерні форми. Процес сухого розпилення та вигляд у поперечному перерізі кінцевого продукту показані на рисунках 7 та 8. Виробництво та структура бісеру зображені на рисунках 9 та 10. Найновішим нововведенням у технології бісеру є використання поперечного бісеру (Малюнок 11). Ці продукти забезпечують стабільний рівень вітамінної активності в умовах комерційного виробництва кормів. Загальне порівняння висушеної розпилювачем форми та форми бісеру показано в таблиці 21.