Vitaminele sunt un grup de compuși chimic diferiți, care variază considerabil în ceea ce privește stabilitatea și susceptibilitatea lor la distrugere de către agenți fizici și chimici. Stabilitatea vitaminelor individuale în preamestecuri și furaje finite variază în funcție de o serie de factori. Prin urmare, abordarea ideală pentru asigurarea activității vitaminelor în producția de furaje este monitorizarea activității vitaminelor în probe de produse finite. În absența unor astfel de date, datele de stabilitate generalizate, cum ar fi cele prezentate în această secțiune, pot fi utilizate ca ghid pentru formularea produsului și datele de expirare.

Cercetări semnificative efectuate de marii producători de vitamine au condus la dezvoltarea unui număr de forme de produse de vitamine specializate, cum ar fi formularea reticulată a perlelor de vitamina A, pentru a oferi o stabilitate crescută la un cost rezonabil (Frye, 1994). În timp ce nicio formă de produs nu poate asigura stabilitatea completă și nelimitată a unei vitamine, formele de produse mai avansate disponibile acum pentru producătorii comerciali de furaje și premixuri asigură o stabilitate mult superioară produsului cu vitamine brute, sporind astfel valoarea producătorului de furaje, producătorului de animale și animalelor de companie. proprietar.

În afară de stabilitate, factorii primari luați în considerare în dezvoltarea formelor de produse vitaminice sunt biodisponibilitatea, activitatea uniformă a vitaminei în forma produsului și caracteristicile optime de manipulare și amestecare, cum ar fi: fluiditate ridicată, praf scăzut, higroscopicitate și coacere scăzute și segregare și reportare minime efecte (Frye, 1994). Aceste caracteristici sunt deosebit de importante în cazul vitaminelor, deoarece acești nutrienți esențiali sunt în mod normal adăugați în cantități mici la dietele de animale, unde prezența sau absența lor în rații individuale pot afecta semnificativ performanța și sănătatea animalelor. Figura 3 ilustrează conceptul de echilibru între cele trei componente majore ale calității formei produselor vitaminice: biodisponibilitate, stabilitate și amestecabilitate.

vitaminelor

A. Factori care afectează stabilitatea vitaminelor

O serie de factori fizici și chimici obișnuiți afectează stabilitatea vitaminelor din preamestecuri și furaje finite (Figura 4) (Gadient, 1986; Frye, 1994; Reddy și Love, 1999). Expunerea la stresuri multiple multiplică în general efectul asupra stabilității vitaminelor. De exemplu, expunerea la umiditate prin umiditate relativă ridicată în timpul depozitării crește semnificativ viteza la care vitaminele sunt degradate de reacții chimice, cum ar fi oxidarea. O declarație similară ar putea fi făcută despre expunerea vitaminelor la temperaturi ridicate sau lumină puternică în timpul depozitării.

Vitaminele individuale variază în sensibilitatea lor la degradare de către factori chimici și fizici (Tabelul 15). Shursonși colab. (1996) au creat o clasare relativă a stabilității vitaminelor pe baza rezultatelor unui studiu de cercetare (Tabelul 16). Clasamentele pot varia în funcție de forma produsului și de condițiile de fabricație și depozitare; cu toate acestea, relația generală dintre vitamine este în concordanță cu studiile anterioare (Frye, 1994).

Compoziția premix afectează stabilitatea vitaminelor (Tabelul 17), în special în ceea ce privește prezența sau absența colinei și a oligoelementelor anorganice (Frye, 1994). Acești compuși sunt reactivi cu vitaminele și le reduc stabilitatea. În mod similar, procesele utilizate în condiționarea și fabricarea furajelor afectează activitatea vitaminelor (Tabelul 18 și Tabelul 19) (Gadient, 1986; Reddy și Love, 1999). Atât peletizarea, cât și extrudarea ambelor reduc activitatea vitaminelor proporțional cu cantitatea de căldură și presiunea aplicată furajelor în timpul procesării. Astfel, tabelele și cifrele prezentate aici ar trebui să servească doar ca linii directoare pentru stabilitatea vitaminelor în hrana animalelor și nu valori absolute.

Adesea, stabilitatea netă a vitaminelor din furaje sau premixuri este afectată de doi sau mai mulți factori majori, inclusiv timpul de depozitare. Stabilitatea vitaminei A (una dintre cele mai puțin stabile vitamine) este puternic afectată atât de forma produsului, cât și de condițiile de depozitare (Figura 5). De asemenea, forma produsului de vitamina E are un efect semnificativ asupra stabilității sale într-un premix „agresiv”, ceea ce înseamnă în mod normal un premix cu niveluri ridicate de urme de minerale în raport cu purtătorul, precum și un pH ridicat (Figura 6).

B. Forme de produs

Strategii pentru îmbunătățirea stabilității vitaminelor prin formularea produsului au fost dezvoltate de la începutul sintezei comerciale de vitamine în anii 1950, utilizând criterii specifice (Tabelul 20). Una dintre primele inovații a fost producerea de forme esterificate de vitamine A și E pentru a îmbunătăți stabilitatea acestora, menținând în același timp biodisponibilitatea (Frye, 1994). Mai recent, câțiva mari producători de vitamine au dezvoltat și rafinat formele de produse uscate prin pulverizare și mărgele. Procesul de uscare prin pulverizare și o vedere în secțiune transversală a produsului final sunt prezentate în Figura 7 și Figura 8. Fabricarea și structura perlelor sunt prezentate în Figura 9 și Figura 10. Cea mai recentă inovație în tehnologia perlelor este utilizarea perlelor transversale (Figura 11). Aceste produse oferă niveluri consistente de activitate vitaminică în condiții comerciale de producție a furajelor. O comparație generală a formei produsului uscat prin pulverizare și a mărgelei este prezentată în Tabelul 21.

Biodisponibilitatea noilor forme de produse trebuie verificată prin cercetare. De exemplu, biodisponibilitatea vitaminei C stabilizată prin fosforilare este echivalentă cu cea a vitaminei C cristaline (Figura 12 și Figura 13). Efectele dimensiunii particulelor și uniformității activității vitaminelor în formele produselor de vitamina D3 sunt prezentate în Tabelul 22.

Metabolitul vitaminei D3 25-hidroxi vitamina D3 (25- (OH) D3) este utilizat cu succes pentru a înlocui total sau parțial necesarul de vitamina D3 al unor specii. Cea mai mare parte a cercetărilor s-au referit la păsări de curte și acum 25- (OH) D3 (denumirea comercială este Hy-D ®) este utilizat în mod obișnuit în programele comerciale pentru păsări de curte (McDowell și Ward, 2008).

Într-un studiu realizat cu pui de carne pentru a compara absorbția 25- (OH) D3 și a vitaminei D3, prima sa dovedit a fi mai eficientă (Ward, 2004; Chung, 2006). Notă: nu știu despre această proteină. L-ai putea întreba pe Nelson? Această proteină are o afinitate pentru 25- (OH) D3 care este de cel puțin 1.000 de ori mai mare decât pentru alți metaboliți D3 și colab., 2000). De asemenea, studiile au constatat că absorbția intestinală a 25- (OH) D3 are loc indiferent de secreția de acid biliar și formarea micelelor/absorbția grăsimilor. Pasărea proaspăt eclozionată se luptă să coordoneze un sistem digestiv infantil cu un schelet în dezvoltare rapidă. 25- (OH) D3 ar putea oferi avantaje pronunțate păsării sub provocări tipice de producție, nu numai la începutul vieții păsării, ci și atunci când unele organisme de boală sunt cele mai predispuse să se exprime (Ward, 2004).

C. O abordare pentru asigurarea activității vitaminelor în furaje și premixuri

Asigurarea concentrațiilor de nutrienți în furaje și premixuri este o componentă vitală a programelor de asigurare a calității. În cazul vitaminelor, aceasta devine o problemă complexă datorită varietății structurilor chimice și interacțiunilor multiple care pot apărea între vitamine și între alți compuși. Date precum cele prezentate în această secțiune oferă un reper pentru evaluarea stabilității vitaminelor și pentru elaborarea unui plan de monitorizare a activității vitaminelor în produsele finite. În mod clar, anumite vitamine, cum ar fi vitaminele A și K, sunt cele mai supuse pierderilor în timpul fabricării și depozitării. Prin urmare, aceste vitamine ar fi candidați la marje de siguranță mai mari în formulare și ar putea fi alese ca monitoare ale stabilității globale a vitaminelor în furaje.

Unii dintre factorii importanți demni de luat în considerare de către producătorul furajelor în proiectarea unui program de asigurare a calității pentru activitatea vitaminelor în furaje sau premixuri includ:

  1. Condiții și rata de utilizare (timp de depozitare) a premixurilor de vitamine sau vitamine-minerale înainte de fabricarea furajelor de bază. Premixurile combinate vitamină-minerale sunt mai puțin stabile decât premixurile fără urme de minerale și colină
  2. Condițiile de fabricație a furajelor, inclusiv temperaturile de condiționare și peletizare, utilizarea metodelor de temperatură și presiune mai ridicate, cum ar fi expansiunea spațiului sau extrudarea.
  3. Formularea de amestecuri de vitamine-minerale specializate în furaje cu extreme de pH și/sau concentrații mari de urme de minerale. Exemple ar include produse cu conținut ridicat de magneziu (pH ridicat), produse care limitează aportul, cum ar fi furaje lichide acidificate și produse uscate care conțin niveluri ridicate de uree sau alte ingrediente puternic higroscopice.
  4. Starea generală și acuratețea echipamentului de cântărire, amestecare și transport în fabrica de alimentare sau instalația de premixare.
  5. Lungimea și starea depozitării furajelor finite și a premixurilor înainte de consumul de animale.

De obicei, utilizarea unor proceduri de fabricație bune (GMP) și alte linii directoare de asigurare a calității și de reglementare necesită studii periodice ale mixerului, inclusiv teste de nutrienți sau medicamente. Se poate elabora un plan prin care testele de vitamine selectate pe produse specificate sunt incluse într-un număr prestabilit de evaluări pe an. De asemenea, un număr definit de eșantioane de produse finite poate fi obținut din depozite și locații de vânzare cu amănuntul pe parcursul anului pentru analiza vitaminelor. Aceste date de testare oferă un reper valoros pentru determinarea activității vitaminelor în produsele furajere și pot fi utilizate în mod eficient pentru a monitoriza condițiile de fabricație și depozitare.

Deoarece produsele furajere sunt complexe și pot apărea interacțiuni multiple între formulare, producție, condiții de depozitare și timp, producătorii de furaje ar trebui să își dezvolte în mod ideal propriile baze de date cu activități de vitamine. Datele vor furniza cele mai solide și mai fiabile dovezi dacă clienții sau alte părți pun în discuție activitatea vitaminică a produselor fabricate. O ultimă considerație este variația inerentă într-un anumit test de vitamine și laborator (Tabelul 23). Alegerea laboratorului și utilizarea eșantionării adecvate și replicarea testului pot depăși această problemă.

Industria producătoare de vitamine a dezvoltat produse de înaltă puritate și calitate, cu stabilitate îmbunătățită, biodisponibilitate ridicată și proprietăți optime de manipulare și amestecare. Formele de produse de vitamine de astăzi au avantaje marcate față de formele de vitamine brute atunci când sunt utilizate în fabricarea furajelor sau a alimentelor. Cu toate acestea, atunci când se tratează compuși complexi și reactivi, cum ar fi vitaminele, nicio formă de produs nu poate oferi protecție completă și nelimitată împotriva condițiilor distructive, perioadelor excesive de depozitare sau a proceselor severe de fabricație. Producătorul individual de furaje trebuie să își asume responsabilitatea pentru a asigura clienților că vitaminele au fost depozitate, manipulate și adăugate la furaje într-un mod optim și că nivelurile de vitamine sunt monitorizate în mod curent pentru asigurarea calității.