Sự ổn định của vitamin trong sản xuất thức ăn chăn nuôi

Theo Ioannis Mavromichalis

Acare VN - Vitamin là hợp chất hữu cơ nhạy cảm với vô số phản ứng học và phản ứng hóa học ảnh hưởng đến hiệu lực của chúng (Adams, 1972). Ví dụ, vitamin A có 5 liên kết đôi dễ bị oxi hóa, trong khi vitamin E là chất chống oxy hóa tự nhiên không cần bảo vệ

Trong sản xuất và lưu trữ thức ăn, điều kiện oxy hóa thường xảy ra làm giảm sự ổn định vitamin (Scott, 1972). Nếu sự phá hủy vitamin không được ngăn lại hoặc lượng hao hụt không được bù đắp, năng suất vật nuôi có thể giảm tùy thuộc vào mức độ nghiêm trọng và thời gian thiếu hụt vitamin.

Dạng hóa học của vitamin ảnh hưởng đến sự ổn định và kháng oxy hóa của chúng (BASF, 2000). Ví dụ, vitamin A nguyên chất (retinol) thường dễ bị ảnh hưởng hơn ester của chúng (retinyl acetate), do đó dễ bị oxi hóa hơn vitamin A phủ gelatin (không tan trong nước). Tương tự, este hóa vitamin E (tocopheryl acetate) ổn định hơn so với vitamin E nguyên chất (tocopherol). Nhìn chung, vitamin càng tan trong nước càng có rủi ro bị oxi hóa cao hơn. Do đó, thiamin mononitrate (tan 10%) ổn định hơn so với thiamin monochloride (tan 100%).

Dạng vật lý cũng ảnh hưởng đến sự ổn định (BASF, 2000). Có những vitamin ổn định ở dạng tinh thể (thiamin, pyridoxine), nhưng hầu hết vitamin ổn định hơn khi được bảo vệ. Ví dụ, vitamin A và D sấy phun, vitamin C và E phủ chất béo, và choline chloride hấp thụ trong silica carrier, đều ổn định hơn nhiều so với hình thức không được bảo vệ. Tuy nhiên, nhiều dạng vitamin bảo vệ có thể không thực tế trong sản xuất thức ăn chăn nuôi. Ví dụ bao gồm lớp phủ ethylcellulose và vitamin được phun sấy nhũ tương tinh bột làm giảm độ tơi bởi gia tăng tính kết dính.

Vitamin tiếp xúc với điều kiện oxi hóa trong quá trình xử lý nhiệt. Do đó, quá trình như ép viên, ép đùn, nổ bỏng có thể ảnh hưởng bất lợi đến vitamin còn lại trong thức ăn thành phẩm (van der Poel và Gadient, 1997). Trong quá trình sử lý nhiệt vitamin tiếp xúc với nhiệt độ, độ ẩm, áp suất và ma sát cao làm tăng đáng kể tỷ lệ oxy hóa. Ví dụ, vitamin C nguyên chất (acid ascorbic) còn lại sau khi ép viên ở khoảng 68oC chỉ có 65% và giảm xuống 25% khi nhiệt độ ép viên đạt 108oC. Ngược lại, ascorbyl phốt phát (dạng ổn định hơn của vitamin C) còn lại là khoảng 90% thậm chí ở 108oC. Ép đùn ở 93 so với 143oC thiamin hydrochloride còn lại tương ứng từ 90 đến 50%, nhưng khi thiamin mononitrate được sử dụng, tỷ lệ còn lại lần lượt là 94 và 77% (BASF, 2000). Đó là những bằng chứng cho thấy các dạng vitamin ổn định hơn phải được sử dụng trong điều kiện xử lý nhiệt mạnh.

Lưu trữ lâu là một vấn đề khác ảnh hưởng đến tính ổn định của vitamin. Trong thùng chứa vitamin đơn, sự ổn định cao đáng kể, đặc biệt khi thùng chứa thiết kế chống lại sự tiếp xúc với oxy hóa và độ ẩm. Ngược lại, sự ổn định vitamin mất đi nhanh chóng trong thùng hở. Hầu hết vitamin được kì vọng hao hụt ít hơn 0.1% mỗi tháng trong thùng chứa kín trong khoảng 12 tháng, trong khi đó lượng hao hụt hàng tháng trong thùng chứa hở là khoảng 0.5% cho hầu hết vitamin, với một số ngoại lệ đáng chú ý (BASF, 2000). Ví dụ, sự giảm đi mỗi tháng của menadione sodium bisulfate là 2 là 0% tương ứng trong thùng chứa mở và đóng trong khoảng thời gian 6 tháng. Vitamin E tự nhiên (retinol) mất đi cũng cao (5 và 8% mỗi tháng tương ứng trong thùng chứa đóng và mở), nhưng không đáng kể với retinol acetate (ít hơn 0.1%). 

Trong premix vitamin và trong khẩu phần hoàn chỉnh, sự ổn định vitamin bị ảnh hưởng đáng kể bởi sự liên kết các vi khoáng nhất định và choline chloride gây ra do ma sát và sự gia tăng oxi hóa. Đồng, kẽm, và sắt là các khoáng phản ứng trong khi selen, iod, và mangan hầu hết trơ. Ion không kim loại hầu hết phản ứng, theo sau là sulfate, carbonate và muối oxit, với khoáng chelated hầu như trơ. Do đó hỗn hợp vitamin và khoáng được cho là sẽ ảnh hưởng đến sự hao hụt của vitamin, đặc biệt khi lưu trữ lâu và (hoặc) điều kiện nhiệt độ/độ ẩm tăng (BASF, 2000). Ví dụ, riboflavin trong hỗn hợp vitamin đơn còn lại 93% hiệu lực của chúng sau 6 tháng lưu trữ. Tuy nhiên, khi hỗn hợp bao gồm vi khoáng, tỷ lệ còn lại giảm xuống 71%. Choline chloride cũng làm giảm riboflavin còn lại từ 99% đến 95% sau 6 tháng. Tuy nhiên, không phải tất cả vitamin bị ảnh hưởng bởi vi khoáng và choline chloride. Ví dụ, acid folic còn lại sau 6 tháng là 80% kể cả trong hỗn hợp vi khoáng và tỷ lệ còn lại của retinol acetate là tương đương nhau trong hỗn hợp có hoặc không có cholin chloride. Trong thức ăn và premix cho heo con chứa hàm lượng kẽm oxit và đồng sulfate cao, tỷ lệ vitamin còn lại trở nên có vấn đề và do đó những muối này nên được giữ tách biệt với vitamin.

Có nhiều tác nhân khác ảnh hưởng đến sự ổn định của vitamin, bao gồm độ ẩm, ánh sáng, tính acid, sự cọ sát, chất béo ôi, vận chuyển, enzymes, và thuốc men. Mỗi vitamin có tính chất đặc trưng; để xem xét toàn diện, hãy tham khảo Combs (1998).

Ngăn ngừa  hao hụt và (hoăc) bù đắp là lựa chọn chính để giảm ảnh hưởng tiêu cực của sự hao hụt vitamin giảm trong sản xuất thức ăn. Sự ổn định vitamin được cải thiện khi:

   1. Rút ngắn thời gian bảo quản vitamin và dưới điều kiện bảo quản phù hợp;
   2. Không trộn chung Vitamin với nguyên liệu phản ứng; và 
   3. Tránh quá trình xử lý nhiệt (phun sau ép viên) hoặc xử lý nhiệt nhẹ hơn.

Tuy nhiên, do lượng dùng nhỏ trong công thức (hầu hết hỗn hợp vitamin được sử dụng dưới 1% trong công thức) và chi phí tương đối thấp (1-2% tổng chi phí trong công thức), sử dụng liều cao hơn là phương pháp phổ biến nhất để bù đắp lại lượng mất mát tiềm ẩn. Biên độ an toàn có thể dao động từ 20 đến 100% cho các vitamin mắc tiền hoặc độc (ví dụ vitamin A, D và E), nhưng có thể dễ dàng vượt 1000% đối với vitamin nhóm B. Các hướng dẫn để tính toán bù đắp lượng vitamin được kỳ vọng sẽ bị hao hụt được hầu hết nhà cung cấp vitamin lớn cung cấp. Ví dụ (BASF, 2000), người ta tính toán rằng calcium pantothenate còn lại, trong hỗn hợp vi khoáng được bảo quản 2 từ tháng trước đây (87% còn lại), trong thức ăn thành phẩm được ép viên ở 88oC (89% còn lại) và trong thức ăn bảo quản 1 tháng sau khi sản xuất (97% còn lại sau ép viên) là 75% (0.89 x 0.87 x 0.97). Do đó, để bù đắp cho sự hao hụt tiềm tàng, lượng sử dụng calcium pantothenate trong khẩu phải tăng lên ít nhất 34% (100 / 0.75 – 100). 


Sưu tầm và Biên dịch: Acare VN Team

kỹ thuật khác


Please upgrade IE 8+, Download here