في إنتاج الأعلاف المركبة الحديثة، أدى استخدام الخلطات المسبقة المركبة إلى تبسيط عملية الإنتاج بشكل كبير وتوفير قدر كبير من استثمار المعدات. تلعب دورًا حاسمًا في موازنة تغذية أعلاف الماشية والدواجن، مما أدى إلى استخدامها على نطاق واسع. توفر الخلطات المسبقة مجموعة واسعة من العناصر الغذائية، وتتضمن مستوى عالٍ من المحتوى الفني في صياغتها وإنتاجها، وتشكل عمومًا من 1% إلى 5% من إجمالي الأعلاف. تحتوي الخلطات المسبقة عادةً على الفيتامينات والمعادن والعناصر الغذائية الأخرى. تشارك الفيتامينات، على وجه الخصوص، في جميع التفاعلات الأيضية تقريبًا في الحيوانات كإنزيمات مساعدة وحفازات، وتحافظ على وظيفة الخلايا ونشاط الإنزيمات مع تنظيم عملية التمثيل الغذائي للعناصر الغذائية الرئيسية. ومع ذلك، نظرًا لبنيتها الغنية بذرات الكربون غير المشبعة والروابط المزدوجة ومجموعات الهيدروكسيل والمواقع التفاعلية الأخرى، فإن الفيتامينات معرضة بشدة للأكسدة والاختزال، مما يؤدي إلى انخفاض أو فقدان نشاطها تمامًا. يمكن أن يؤدي فقدان نشاط الفيتامين إلى تقليل القيمة الغذائية للعلف، مما قد يؤثر سلبًا على أداء نمو الماشية والدواجن أو حتى يؤدي إلى ظهور نقص غذائي. لذلك، فإن استقرار نشاط الفيتامين في الخلطات الجاهزة أمر بالغ الأهمية لجودة الأعلاف ونمو وصحة الحيوانات، مما يجعل من الضروري الحفاظ على هذا الاستقرار أثناء التخزين والمعالجة.

1. العوامل الرئيسية المؤثرة على استقرار فيتامينات مسبقة الخلط

1.1 الرطوبة

تعتبر الرطوبة العامل الأساسي المؤثر على ثبات الفيتامينات. يمكن أن تؤدي الرطوبة البيئية المفرطة أو ارتفاع نسبة الرطوبة في الناقل والمواد الخام أثناء المعالجة والتخزين إلى تدمير ثبات الفيتامينات. يمكن أن تؤدي مستويات الرطوبة العالية إلى تليين مصفوفة جزيئات الفيتامينات، وزيادة نفاذية الأكسجين على سطح المصفوفة، وتسريع التحلل التأكسدي للفيتامينات والآثار الضارة لكلوريد الكولين والعناصر النزرة والتفاعلات الكيميائية الأخرى على الفيتامينات. أظهرت الدراسات أن VB1 وVB2 والنياسين وVE وVC تحتفظ بمستويات عالية من النشاط بعد عام واحد من التخزين في ظل ظروف الرطوبة المنخفضة. ومع ذلك، في ظل ظروف الرطوبة العالية، يحتفظ VB1 بنسبة 48٪ فقط من نشاطه بعد 21 يومًا، ويفقد VC بالكامل تقريبًا. بعد ثلاثة أشهر، تنخفض مستويات VB2 إلى أقل من 50٪. للحفاظ على ثبات جيد للفيتامين، يجب ألا يتجاوز محتوى الرطوبة في الخلطات المسبقة 7٪.

1.2 درجة الحرارة

تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى فقدان أكبر للفيتامينات في الخلطات الجاهزة. تشير الأبحاث إلى أن فقدان الفيتامينات يكون ضئيلاً عندما تكون درجة الحرارة أقل من 10 درجات مئوية. ومع ذلك، عندما تتراوح درجة الحرارة من 15 إلى 25 درجة مئوية (درجة حرارة الغرفة)، تبدأ بعض الفيتامينات الأقل استقرارًا في التحلل، وعندما تتجاوز 30 درجة مئوية، تتلف معظم الفيتامينات. وذلك لأن الفيتامينات لها نقاط انصهار منخفضة وتتأثر بسهولة بدرجات الحرارة المرتفعة. توفر درجات الحرارة المرتفعة الطاقة اللازمة لتفاعلات الأكسدة والاختزال، مما يؤدي إلى تسريع تحلل الفيتامينات. علاوة على ذلك، يمكن أن تتسبب درجات الحرارة المرتفعة في فقدان الكبريتات في الخلطات الجاهزة لجزء من مياهها البلورية، مما يزيد من محتوى الرطوبة، خاصة في ظل ظروف درجات الحرارة والرطوبة العالية، مما يؤثر بشدة على استقرار الفيتامينات. تظهر الدراسات أنه بعد ثلاثة أشهر من التخزين في ظل ظروف مختلفة، تبلغ معدلات احتفاظ الكبريتات 88٪ في ظل ظروف درجات الحرارة والرطوبة المنخفضة، و86٪ في ظل ظروف درجات الحرارة والرطوبة العالية، و2٪ فقط في ظل ظروف درجات الحرارة والرطوبة العالية.

لذلك، لا يجوز تخزين مستحضرات الفيتامينات في درجات حرارة عالية ورطوبة عالية.

1.3 العناصر النزرة والمعادن

إن العناصر النزرة، وخاصة النحاس والحديد والزنك، لها تأثير ضار قوي على استقرار الفيتامينات. ويمكن أن تؤثر تفاعلات الأكسدة والاختزال التي تسببها هذه العناصر بشدة على استقرار الفيتامينات. وتشير التقارير إلى أنه في وجود العناصر النزرة مثل Mn2+ وCu2+ وZn2+ وFe2+، يتم فقدان أكثر من 80% من VK و40% من حمض الفوليك في مخاليط الفيتامينات بعد ثلاثة أشهر من التخزين، إلى جانب 20% من VB6. والكبريتات، مثل كبريتات الحديدوز وكبريتات الزنك وكبريتات النحاس، معرضة بشكل خاص لامتصاص الرطوبة والتأين في الماء، مما يتسبب في أضرار أكبر للفيتامينات مقارنة بالكربونات والأكاسيد. ومع ذلك، فإن الكربونات والأكاسيد لها معدلات استخدام أقل، والكبريتات أكثر فعالية من حيث التكلفة، مما يجعل الكبريتات سلاحًا ذا حدين في الإنتاج. لذلك، غالبًا ما يقوم مصنعو المخاليط الجاهزة بمعالجة الفيتامينات والعناصر النزرة والمعادن بشكل منفصل في مخاليط جاهزة مميزة لضمان استقرار الفيتامينات.

1.4 الناقلات والمخففات

يمكن أن يؤثر اختيار الناقل وقيمة الرقم الهيدروجيني للخليط المسبق على فاعلية الفيتامين.

1.5 طرق معالجة الأعلاف

تتضمن عملية إنتاج الأعلاف المركبة، بما في ذلك الخلط والتكوير والتبريد، درجة الحرارة والاحتكاك والضغط والوقت، وكلها عوامل يمكن أن تؤثر على ثبات الفيتامينات. تشير الدراسات إلى أن الفيتامينات VA وVD3 وVK3 وVB1 وVC هي أقل الفيتامينات ثباتًا في الأعلاف المحببة. عندما يتم تخزين الأعلاف المسحوقة والمحببة في نفس الظروف لمدة ثلاثة أشهر، لوحظ أن معدل احتفاظ VA في الأعلاف المسحوقة هو 50٪ تحت درجات الحرارة المنخفضة ولكن 39٪ فقط تحت درجات الحرارة المرتفعة. في المقابل، فإن معدل احتفاظ VA في الأعلاف المحببة هو 65٪ تحت درجات الحرارة المنخفضة ولكن 20٪ فقط تحت درجات الحرارة المرتفعة. وهذا يشير إلى أن الفيتامينات في الأعلاف المحببة أكثر مقاومة لدرجات الحرارة المنخفضة، في حين أن تلك الموجودة في الأعلاف المسحوقة أكثر مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة.

1.6 عوامل أخرى

يمكن أن يتسبب كلوريد الكولين، بخصائصه القوية في امتصاص الرطوبة والقلوية، في إتلاف الفيتامينات الأخرى، وخاصة VK وVB1 وVB6 وحمض البانتوثنيك والبيوتين، وخاصة عند استخدامه مع العناصر النزرة. تحتوي بعض مكونات العلف على عوامل مضادة للفيتامينات، مثل ليبوكسيجيناز في دقيق فول الصويا الخام، والتي يمكن أن تدمر بشكل غير مباشر VA والكاروتين، وعوامل مضادة لـ VB6 في بذور الكتان. تؤثر بعض الأدوية أيضًا على استقرار الفيتامينات، مثل الأمبروليوم، الذي يعادي VB1، ومعززات السلفوناميد، التي تعادي حمض الفوليك. يمكن أن يؤدي التعرض للضوء أو الأشعة فوق البنفسجية إلى إتلاف الفيتامينات VA وVD3 وVE وVK وVB1 وVB2 وVB6 وVB12 وVC وحمض الفوليك. مع زيادة وقت التخزين، تتعرض جميع الفيتامينات لبعض الخسارة، مع فقدان الفيتامينات غير المستقرة مثل البيوتين، وVB12، وحمض الفوليك بنسبة 10% إلى 15% بعد أكثر من ثلاثة أشهر من التخزين.

2. التدابير الرامية إلى تحسين استقرار مخاليط الفيتامينات

2.1 اختيار أنواع الفيتامينات المستقرة

يمكن أن يؤدي اختيار المواد الخام المستقرة للفيتامينات إلى تقليل الخسائر بشكل فعال أثناء الإنتاج والتخزين. على سبيل المثال، يوصى باستخدام بالميتات وأسيتات الريتينيل VA، وثنائي ميثيل بيروكوينون بيسلفيت VK3 (50٪ MPB)، والنيتروثيامين لـ VB1، وهيدروكلوريد البيريدوكسين لـ VB6، وحمض الأسكوربيك الكالسيوم لـ VC، والنيكوتيناميد للنياسين، وبانتوثينات الكالسيوم، وأسيتات الريبوفلافين للريبوفلافين.

2.2 الاختيار الصحيح للناقلات والمخففات

عند اختيار الناقلات والمخففات، يجب مراعاة عوامل مثل الكثافة الظاهرية ومحتوى الرطوبة وحجم الجسيمات وخصائص الفصل وقيمة الرقم الهيدروجيني ومحتوى الدهون والسيولة والتكتل بعناية. في الإنتاج، يجب التحكم في الرقم الهيدروجيني للناقل بين 6 و8، ويجب الحفاظ على محتوى الرطوبة أقل من 12٪. تشمل الناقلات أو المخففات الشائعة لمزيجات الفيتامينات النخالة ومسحوق الذرة ودقيق الذرة وقشور الأرز، والتي لها كثافة وحجم جسيمات مماثلان لمعظم الفيتامينات.

2.3 الجرعة الزائدة المناسبة

لضمان استقرار الفيتامينات في الأعلاف المركبة، يجب زيادة جرعات الفيتامينات وفقًا لظروف التخزين ودورات الإنتاج وأنواع الإنتاج والعوامل البيئية. على سبيل المثال، عند إنتاج مخاليط مركبة مخزنة لأكثر من ثلاثة أشهر، غالبًا ما تكون زيادة جرعات الفيتامينات ضرورية، مع معدلات زيادة جرعات نموذجية تتراوح من 15% إلى 25% لـVA، و5% إلى 15% لـVD، و10% لـVE، و10% لحمض الفوليك. بشكل عام، تتراوح زيادة الجرعات في الأعلاف الكاملة من 5% إلى 10%.

2.4 إضافة مضادات الأكسدة ومثبطات العفن

إن إضافة مضادات الأكسدة المناسبة إلى مخاليط الفيتامينات يمكن أن يبطئ أكسدة الفيتامينات ويحافظ على فاعليتها. وتشمل مضادات الأكسدة الشائعة الإيثوكسيكوين، وBHT، وBHA، وحمض الستريك. ونظرًا لأن الأعلاف معرضة لنمو العفن في البيئات الرطبة، فإن إضافة مثبطات العفن المناسبة، مثل حمض البروبيونيك، وبروبيونات الصوديوم، وحمض السوربيك، أمر بالغ الأهمية أيضًا للحفاظ على استقرار الفيتامينات.

2.5 تقليل وقت التخزين وتحسين ظروف التخزين

يجب أن تكون بيئات تخزين الفيتامينات باردة وجافة ومظلمة ومغلقة. تتراوح درجة الحرارة المثالية بين 15 و26 درجة مئوية، مع التحكم في الرطوبة إلى أقل من 70%. يجب استخدام الخلطات الجاهزة فور فتحها. يعد تقليل وقت تخزين الخلطات الجاهزة أو الأعلاف المركبة أمرًا ضروريًا، حيث يلزم عمومًا استخدام الخلطات الجاهزة للفيتامينات في غضون شهر واحد وليس أكثر من ثلاثة أشهر.

باختصار، هناك العديد من العوامل التي تؤثر على استقرار الخلطات الجاهزة للفيتامينات. أثناء الإنتاج والتخزين، من المهم تقليل هذه العوامل قدر الإمكان لمنع فقدان الفيتامينات وتوفير تكاليف الإنتاج وضمان جودة الخلطات الجاهزة والأعلاف المركبة.