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不同类型丁酸钠稳定性研究
发表时间:2014/11/27 浏览次数:1012 文章来源:〖返回列表
 

摘要:本试验旨在考察不同类型丁酸钠的稳定性,为丁酸钠在生产中的应用提供参考依据。试验采用单因子试验设计,选择两种不同类型的丁酸钠,考察配合饲料中的水分、预混合饲料载体、预混合饲料原料和不同制粒条件对丁酸钠稳定性的影响,及不同类型丁酸钠在动物胃和小肠中的存留率。试验结果如下:饲料水分小于 15%的条件下粉末丁酸钠的损失率随饲料中的水分含量增加而升高,包膜丁酸钠的稳定性较好;不同的预混合饲料载体,稻壳粉对两种丁酸钠的稳定性影响最小,分别为 2.1%和 0.0%,碳酸钙做载体对丁酸钠的损失率影响较大,分别是 11.0%和 1.0%;高剂量的微量元素对丁酸钠的损失较大,高铜、高锌日粮中粉末丁酸钠和包膜丁酸钠的损失率分别是 11.3%和 1.3%;在同等压力下,制粒温度越高丁酸钠的损失越大;在人工胃肠环境下,粉末丁酸钠在胃和肠道前段大部分被分解,但部分包膜丁酸钠能够进入小肠后段。以上试验结果表明在饲料加工和动物消化吸收过程中包膜丁酸钠的稳定性优于粉末丁酸钠。
1.1 材料与方法
    试验材料为粉末丁酸钠和微囊缓释包膜丁酸钠。含量为98%的普通粉末丁酸钠从市场采购,含量为 30%的微囊缓释包膜丁酸钠由杭州康德权公司提供,每吨饲料中加入两种不同类型的丁酸钠 1000g,分别测定饲料中不同水分、预混合饲料载体、预混合饲料原料和制粒温度对两种丁酸钠稳定性的影响,以及两种丁酸钠在人工模拟仔猪胃和小肠中的存留量。
    饲料生产在酒泉天河饲料公司和白银黄河饲料公司两个地点重复进行,除玉米外其它饲料原料都采购同一厂家。试验饲料抽样带回实验室测定丁酸钠含量。仔猪胃和小肠中丁酸钠的溶出度测定参照微囊缓释药物溶出度测定方法测定。饲料混合均匀度控制在 7%之内,混合均匀度根据 GB/T5918-2009 测定。
1.1.1 丁酸钠含量的测定方法
1.1.1.1  测定试剂
    冰乙酸(AR)、乙酸酐(AR)、结晶紫指示液(取结晶紫0.5g,加冰乙酸100ml 溶解)、高氯酸标准溶液(0.1mol/L)。
1.1.1.2  测定仪器
    RC-8DS 智能溶出度测定仪。
1.1.1.3  测定方法
     精密称取样品0.1g,加冰乙酸20mL,乙酸酐5mL,振摇至完全溶解后,加结晶紫指示液1滴,用高氯酸标准滴定液(0.1mol/L)滴定至溶液显绿色,同时做空白试验校正。
以标示量的百分含量表示的丁酸钠含量按下列式子计算: 
             X=(V—V0)×C×0.11010×100/M
    式中:V——试样消耗高氯酸标准滴定液的体积,mL;
          V0——空白试验消耗高氯酸标准滴定液的体积,mL;
          C——高氯酸标准滴定液的实际浓度,mol/L;
          M——试样重量,g
          0.11010——与 1.00  mL 高氯酸标准滴定液(HClO4=0.1mol/L)相当以克表示的丁酸钠的量。
1.1.2   配合饲料中水分含量对丁酸钠稳定性影响的测定
    配合饲料水分含量的控制主要是利用玉米和饲料加水设备进行调控,加水量和配合添加的饲用防霉剂按照设备厂家的规定操作。饲料中的水分含量用WBSC-3A 型微机水分测定仪测定。饲料样品按照正常配合饲料生产贮存程序存放,生产2批次,每批次500kg,抽取5份样品进行测定,每份样品500g。分别在第15天和30天进行丁酸钠的含量测定。
1.1.3  不同预混合饲料载体对丁酸钠稳定性影响的测定
    用不同的预混合饲料载体生产2批次预混料,饲料水分控制在5%以下,将丁酸钠添加到预混合饲料中,每批次做100kg,同样抽取5份样品进行测定,每份样品500g。抽取的样品按照正常预混料贮存程序包装存放,分别在第7天和14天对丁酸钠含量进行测定。

1.1.4  预混合饲料原料对丁酸钠稳定性影响的测定
    不同混合原料的生产,高铜预混合饲料配方将铜的添加量提高到200mg/kg,配方中多余部分从载体中扣除;高锌日粮和高铜高锌日粮生产处理方法与高铜日粮配方调整方法相同;胆碱预混合饲料配方将配方中的氯化胆碱添加到预混料配方中,扣除载体保证配方100%比例生产;碱式氯化铜和碱式氯化锌配方是替代硫酸铜和硫酸锌添加到配合饲料中,铜、锌有效元素含量保持不变,预混料采用稻壳粉做载体。每个配方生产2个批次,每批次100kg,抽取5个样品进行测定,每个样品500g。待测样品按照正常预混料贮存方法存放,在第7天进行丁酸钠的含量测定。
1.1.5  不同制粒工艺对丁酸钠稳定性影响的测定
    在压力相同的条件下,设定不同的制粒温度,测定不同制粒温度对两种类型丁酸钠稳定性的影响。
1.1.6  不同类型丁酸钠在模拟仔猪胃和小肠中的稳定性测定
    配制人工模拟的胃液和肠液,分别添加两种类型丁酸钠,测定不同类型丁酸钠在胃液和肠液中的溶出度,溶出度分析采用 RC-8DS 智能溶出度测定仪进行测定。测定饲料按照表 2 配方生产,预混合饲料采用载体为稻壳粉的配方生产。 人工模拟胃液的配制:用酸式滴定管取稀盐酸 16.4mL,加双蒸水800mL摇匀,再加胃蛋白酶10g,最后在1000mL 容量瓶中定容。
    人工胃液中丁酸钠的溶出度测定:量取经脱气处理的人工胃液250ml,注入每个操作容器内,加温使溶剂温度保持在37±0.5℃,转速可任意调节在每分钟60±1 转。称取试验样品5份,每份5g,分别投入5个操作容器内,立即启动旋转并开始计时,在2h后各取出一个样品,经滤纸过滤后低温烘干至恒重,盐酸滴定法测定丁酸钠含量。
    人工模拟肠液的配制:取磷酸二氢钾6.8g,加双蒸水500mL 使溶解,用0.1mol/L 氢氧化钠溶液调节pH值至6.8,取胰酶10g,加水量使溶解,将两液混合后,加水稀释至1000 mL。 
    人工肠液中丁酸钠的溶出度测定:量取经脱气处理的人工肠液250mL,注入每个操作容器内,加温使溶剂温度保持在37±0.5℃,转速可任意调节在每分钟60±1转。称取试验样品7份,每个 5g,分别投入7个操作容器内,立即启动旋转并开始计时,在4h后各取出一个样品,经滤纸过滤后低温烘干至恒重,盐酸滴定法测定丁酸钠含量。

 

······

 

讨   论
3.1  饲料中水分含量对丁酸钠稳定性的影响
    饲料原料中水分高低会影响饲料成品的品质。饲料原料的种类和来源影响着饲料中水分的含量,导致饲料成品中水分分布有一定的差异。同时,原料水分与饲料产品营养价值和贮存之间有一定的关系。
饲料中水分来源一部分是载体和原料中的水分,另一部分是在加工、储存过程中,从环境吸收的。高水分含量会使一些营养物质基质软化,给维生素和微量元素的反应创造了条件,水分过高还会引起许多氧化反应和催化反应。从试验结果可以看出饲料水分小于15%时,
丁酸钠的损失率随饲料水分的增加而提高,因此丁酸钠在添加到饲料中使用时需要关注饲料水分对其影响。但是经过包膜处理的丁酸钠在饲料水分小于15%的条件下,损失率均小于2.0%,因此在饲料水分较高的时候选择包膜丁酸钠的效果较好。
3.2  不同预混合饲料载体对丁酸钠稳定性的影响
    载体的选择是预混合饲料生产工艺中比较重要的环节,目前预混合饲料所用的载体有许多,包括有机载体(稻壳粉、麸皮、次粉、玉米蛋白粉等)  和无机载体(石粉、沸石粉、麦饭石粉等)  两大类。虽然载体本身不是预混合饲料的活性成分,但它对预预混合饲料的品质影响很大,当载体与其他添加剂预混合后载体的性状会掩盖其它组分的性状,载体的性质都对预混合饲料的其它成分或整体品质都有影响。从对预混合饲料中成分破坏的程度看载体是首要因素,其次是微量元素,最后是氯化胆碱。本试验分别用碳酸钙、沸石粉、次粉、稻壳粉做载体来测定不同预混合饲料载体对丁酸钠稳定性的影响,从试验结果可以看出载体的优选顺序是稻壳粉、次粉、沸石粉和碳酸钙,中性有机载体效果要优于无机载体,碳酸钙因含有较高的碳酸根离子而稳定性最差,但作为预混合饲料载体,从容重和成本来考虑选择稻壳粉+沸石粉组合较好。但是无论是用那一种原料做载体,包膜处理的丁酸钠损失率都不高于1%。
3.3  预混合饲料原料对丁酸钠稳定性的影响
    高铜可降低锌和铁的吸收,使饲料中的不稳定物质如维生素A、维生素D、维生素E、核黄素和油脂等发生氧化而降低饲料的营养价值和适口性。不同的微量元素化合物氧化还原能力不同,硫酸盐易吸潮,在水中溶解度较高,带电离子较易电离,因此其破坏性远远大于碳酸盐和氧化物,所以在生产上常常忽略硫酸盐的破坏作用。氯化胆碱最大的特点是具有吸湿性,1%的预混料加入20%的氯化胆碱,预混合饲料的水分会提高3个百分点左右,另外预混合饲料有氯化胆碱存在时,会导致水合盐中“游离水”的增加。胆碱能强烈吸收空气中的水分和CO2,为微量元素和载体等因子创造反应条件。李红雪(1998)报道预混料中含有胆碱,特别是载体为石粉时会引起较高的维生素等的损失。碱式氯化铜具有高含量铜,不溶于水、易溶于中性盐和酸性溶液、吸水性低,能在消化道中快速溶解,动物对其吸收利用率较高,并且在饲料生产过程中不易吸潮结块,易于混匀,对饲料原料及某些维生素的破坏性弱,因此在饲料加工过程中使用有机微量元素效果较好。试验表明,高剂量的微量元素、吸潮性强的氯化胆碱都会对饲料营养成分造成一定的内耗和破坏,包膜处理后有很大改善。
3.4  不同制粒工艺对丁酸钠稳定性的影响
    饲料经过制粒加工后能提高动物的采食量、消化率和生产性能。颗粒饲料生产率的高低和质量的好坏。不仅与制粒设备性能有关外,还取决于原料制粒性能和工艺,由于工艺条件的控制和操作水平的差别,会导致生产率和生产质量有极大差别。当平均制粒压力为0.2-0.4Mpa,制粒温度为78℃、81℃和85℃时,粉末丁酸钠的损失率分别为67.1%、67.9%和68.7%,而包膜丁酸钠的损失率分别为10.0%、10.3%和10.5%。在同等压力下,丁酸钠的损失随制粒温度的升高而升高,包膜丁酸钠的损失较小。
3.5  不同类型丁酸钠在胃和小肠中的稳定性
    丁酸可以在盲肠和结肠内抑制病原菌,调控小肠微生物菌群,使其处于正平衡,促进肠粘膜的修复及其功能恢复,抑制炎症细胞因子的产生和释放,对动物结肠非转化细胞有抗凋亡作用。因此丁酸在小肠和大肠中发挥主要功能。人工胃液和肠液环境下的溶出度测定结果表明,粉末丁酸钠在人工胃液和肠液中很快被分解,而包膜丁酸钠几乎不分解。粉末丁酸钠在模拟仔猪胃中的分解率达到54.6%,在模拟小肠中的分解率为64.2%,而包膜丁酸钠在模拟仔猪胃环境中的分解率仅为1.6%,小肠中的分解率为41.6%。由此推测粉末丁酸钠在仔猪胃中吸收率相对比较高,而包膜丁酸钠在仔猪胃中的分解率较低,在小肠中分解率较高,有部分未分解的包膜丁酸钠能到达小肠后段和大肠被吸收利用。


 
 
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