پایداری ویتامین ها

ویتامین ها به عنوان مواد شیمیایی حیاتی و فعال بیولوژیکی درمحیط های فیزیکی و شیمیایی، کاملاً حساس می باشند. فرآیندهای غذایی که به منظور بهبود توزیع مواد مغذی و قابلیت هضم کربوهیدراتها انجام می گیرد اثرات مضری روی مواد مغذی ناپایدار از جمله ویتامین ها داشته به طوری که به راحتی اکسید خواهند شد.
چندین فاکتور می توانند پایداری ویتامین را در پرمیکس، پلت و ذخیره سازی تحت تاثیر قرار دهد. از جمله این فاکتورها عبارتند از رطوبت، دما، زمان عمل آوری، عوامل اکسیداسیون و احیا و نور.
مواد معدنی جزئی دارای پتانسیل redox متفاوتی اند. ساختار مولکولی مواد معدنی مانند مس، روی و آهن با بیشترین واکنش پذیری و منگنز و سلنیوم با کمترین واکنش پذیری تاثیر معنی داری در پایداری ویتامین ها دارند. یونهای فلزی که با سولفات، کربنات و اکساید همراه می گردند دارای بیشترین واکنش پذیری بوده و فرم شلاته کمترین واکنش پذیری رادارد.
همچنین فرآیند سایش فاکتور مهمی بوده که به موجب آن پوشش محافظتی ویتامین ها دچار فرسایش شده و کریستالهای ویتامینی به اندازه های ریز تبدیل می گردد.
در فرآیند پلت سازی مهمترین فاکتورهای استرس زا عبارتند از سایش، فشار، گرما، رطوبت و زمان عمل آوری. سایش و فشار مولکول بیشتر ویتامین ها را دچار تخریب شیمیایی می کنند. گرما و رطوبت بیشتر واکنش های شیمیایی را تسریع میکنند. زمان عمل آوری، Redox و دیگر واکنش های شیمیایی را طولانی می کند.

ویتامین های مورد استفاده در صنعت خوراک دام و طیور به دو دسته کلی طبقه بندی می گردند:
ویتامین های محلول در آب (ویتامین های گروهBوC )
ویتامین های محلول در چربی (ویتامین هایی مانندA, D3,E,K3)
ویژگی ساختاری هر ویتامین عامل تعیین کننده حساسیت آن ویتامین به عوامل محیطی می باشد به طوری که برخی از ویتامین ها در شرایط استرس محیطی مقاوم تر از برخی دیگر می باشند. در ذیل به برخی از این ویژگی ها اشاره شده است.
ویتامینA: ویتامین A-retinol دارای دو ویژگی از جمله گروه آزاد هیدروکسیلی(گروه های کربن اشباع نشده) و باندهای مضاعف(۵ باند مضاعف) بوده که موجب افزایش حساسیت آن به اکسیداسیون می گردد. تکنولوژی جدید موجب بهبود پایداری ویتامین A و D3 توسط فرآیند Crosslink شده است. که در آن به این ترکیب پوشش مقاوم اضافه شده که قادر خواهد بود فشار، سایش، دما و رطوبت های بالا را تحمل کند.
ویتامین A در پرمیکس ویتامینه به طور معنی داری پایدارتر از پرمیکس ویتامینه-مینراله می باشد زیرا عوامل مینراله موجب کاتالیز فرآیند اکسیداسیون ۵ باند دوگانه می گردند. مطالعات در مورد ویتامین A نشان می دهد که رطوبت به طور معنی داری استرس زایی بیشتری نسبت به دما دارد.
ویتامین E: ویتامین E با عنوان d,l-alpha-tocopherol به خودی خود به عنوان یک آنتی اکسیدان یوده در نتیجه اگر به صورت مستقیم در خوراک استفاده گردد به سرعت مورد مصرف قرار می گیرد. گروه هیدروکسی فنولی آزاد در این مولکول مسئولیت فعالیت آنتی اکسیدانی آن را بر عهده دارد. هنگامی که این گروه هیدروکسی توسط اشکال استری محافظت گردد، توکوفریل استات شکل می گیرد. به نظر می رسد این ترکیب به دلیل عدم وجود باندهای دوگانه و گروه های هیدروکسی آزاد به اکسیژن مقاومند. ویتامین Eاستات در خوراک و PHهای طبیعی یا کمی اسیدی پایدار بوده در صورتی که حتی محیط اندک بازی ممکن است پایداری را تحت تاثیر قرار دهد . مثلاً هنگامی که سنگ آهک به عنوان کریر استفاده گردد و یا در حضور مقادیر بالای اکسید منیزیم(Basemixes). تحت این شرایط تعدادی از گروههای محافظتی استات جدا شده و توکوفرول آزاد که به راحتی اکسید می گردد شکل می گیرد.
ویتامینK: منادیون، ویتامین K3 خالص پودر زرد کریستالی بوده که ناپایدار و تخریش کننده پوست و غشای موکوسی می باشد. این ویتامین در شکل خالص استفاده نمی گردد بلکه با سدیم بی سولفیت و مشتقات وابسته به آن فرموله می گردد. معمول ترین ترکیب منادیون که در صنعت استفادی می گردد منادیون سدیم بی سولفیت(MSB)، منادیون سدیم بی سولفیت پوشش دار(MSBC)، منادیون دی متیل پیریمیدین بی سولفات(MPB) و منادیون نیکوتینامید بی سولفیت(MNB) می باشد. از آنجایی که ویتامین K3 یکی از ناپایدارترین ویتامین ها می باشد، تفاوت های قابل توجهی در پایداری ترکیبات بالا وجود دارد. در بین ترکیبات بالا MSB ناپایدارتر از بقیه می باشد. براساس تحفیقات انجام شده پایداری اشکال مختلف ویتامین K در مولتی یتامین، کولین کلراید و پرمیکس معدنی در دمای اتاق اندازه گیری شد که مطابق آن باقی مانده MSB 33%، MPB57%، MSBC62% و MNB83% برآورد شده است.
در بین ویتامین های محلول در چربی استرها به صورت معنی داری پایدارتر از الکها میباشند.گروه هیدروکسی الکلها به شدت در برابر اکسیداسیون حساس می باشد.
ویتامین های گروه B: ویتامین های گروه B نیز ناپایدارند. ویتامین B1 و B6 در شرایط اسیدی مقاومترند. در صورتی که ویتامین پانتوتنیک اسید (B3) و فولیک اسید در شرایط بازی ملایم پایدارترند. اهمیت PH محیط نسبت که اثرات رطوبت  بالا و مواد معدنی کمتر می باشد. تیامین هیدروکلراید به سرعت در پرمیکس کولین و مواد معدنی( رطوبت بالا، PH4-5) تخریب می گردد درحالی که پایداری خوبی در Basemix ( رطوبت پایین، PH7-8) دارد. تیامین مونونیترات نیز به سرعت در پرمیکس کولین کلراید و مواد معدنی کاهش می یابد. حلالیت ویتامین در آب رابطه معکوس با پایداری آن دارد. تیامین مونونیترات( با حلالیت  ۱۰g/100ml) به طور معنی داری پایدارتر از تیامین هیدروکلراید( با حلالیت ۱۰۰g/100ml) می باشد. ویتامین B6 در پرمیکس کولین و مواد معدنی( رطوبت بالا) نسبت به محیط Basemix ( رطوبت پایین) تخریب می گردد. کلسیم د-پانتوتنات کاملاً پایدار می باشد.
در مورد کلسیم د-پانتوتنات (B3) فرآیند کاهش تنها در ذخیره طولانی مدت در محیط های اسیدی روی می¬دهد.
ویتامین B2 در تمامی پرمیکس ها و همچنین استرس های آب و هوایی مقاوم می باشد.
ویتامین B12 و کولین ترکیبات خیلی مقاوم اند. اما ویتامین B12 به محیط¬های اسیدی قوی، بازی، واکنش های احیا، نور، اسید آسکوربیک و سولفات آهن حساس می باشد.
فولیک اسید(B9) در برابر گرما و هوا مقاوم بوده در حالی که در محلول های اسیدی و قلیایی ناپایدار می باشد. این ویتامین یه نور ، اکسیداسیون و عوامل کاهشی حساس بوده و حساسیت کمی به رطوبت دارد.
ویتامین C یا اسید آسکوربیک به سختی در پرمیکس یا غذا حفظ می گردد زیرا این ویتامین مستعد تخریب در اثر عوامل محیطی مخصوصاً اکسیداسیون می باشد. فسفوریلاسیون اسیدآسکوربیک محصول مقاومتری را تولید می¬کند.براساس تحقیقات انجام شده توسط BASF پایداری اسید آسکوربیک کریستاله و اسید آسکوربیک پوشش دار اتیل سلولوزه در پلت مورد مقایسه قرار گرفتند،که باقیمانده کریستاله ۸۵% و اتیل سلولزه ۸۲% برآورد شده است. در این تحقیق همچنین پایداری آسکوربیل فسفات اندازه گیری شده است. این ترکیب نه تنها بسیار پایدار بوده بلکه همچنین فراهمی زیستی خود را حفظ کرده است. بعد از نگهداری ۴ هفته ای باقیمانده آسکوربیل فسفات و اسید آسکوربیک کریستاله به ترتیب ۸۵% و ۳۰% بوده است. همچنین باقیمانده آنها در فرایند اکستروژن به ترتیب ۹۵% و ۵۵% برآورد شده است.
تحقیقات انجام شده پایداری پیریدوکسین(B6) و تیامین (B1) در پرمیکس با یا بدون مواد معدنی برآورد کرده است.
بر این اساس بعد از نگه داری ۳ ماهه تحت شرایط استرس محیطی بالا باقیمانده پیریدوکسین ۱۰۰% (بدون حضور مواد معدنی) و ۴۵% (در حضور مواد معدنی) برآورد شده است. همچنین در نگهداری ۲۱ روزه در شرایط استرس محیطی بالا باقیمانده تیامین هیدروکلراید۴۵% و تیامین مونونیترات ۹۵% بوده است.
با توجه به مطالعات انجام شده پایداری ویتامین ها فاکتور مهمی در انتخاب ویتامین ها بوده که همواره باید در کنار سایر فاکتورها مانند پتانسیل مواد و قیمت مورد توجه قرار گیرد.

Adams, C.R., 1982. Folic acid, thiamine and pyridoxine. Vitamins – The Life Essentials.
National Feed Ingredient Institute. NFIA. Ames, Iowa.
BASF, 1986. Effect of pelleting on crystal and ethyl cellulose-coated ascorbic acid assay
levels of poultry feed. BASF Animal Nutrition Research. RA873. BASF
Corporation, Mount Olive, New Jersey. 154
BASF, 1999, Vitamins, one of the most important discoveries of the century, 6th revised
ed., BASF Corporation, Mount Olive, New Jersey
BASF, 1999. Vitamin Stability in Premixes and Feeds: A Practical Approach. BASF
Keeping Current KC 9138, 6th ed., BASF Corporation, Mount Olive, New Jersey.
Christian, L.D., 1983. Vitamin stability in mineral mixes formulated with different calcium
phosphates stored at two temperatures and relative humidities. Proceedings
AFIA Nutrition Council. p. 22.
Coelho, M. 1991. Fate of Vitamins in Premixes and Feeds: Vitamin Stability. Feed
Management, 42(October):24.
Dove, C.R. and R.C. Ewan, 1986. The effect of diet composition on the stability of
natural and supplemental vitamin E. Swine Research Report AS-580-J. Iowa
State University. Ames, Iowa.
Faustman, C. R.G Cassens, D.M. Schaefer, D.R. Buege, S.N. Williams and K.K.
Scheller, 1989. Vitamin E supplementation of Holstein steer diets improves sirloin
steak color.J.Food Sci. 54(2):485.
Gadient, M. 1986. Effect of pelleting on nutritional quality of feed. Maryland Nutrition
Conference. p. 73.
Huyghebaert, A. 1991. Stability of vitamin K3 in a mineral premix. World Poultry. 7:71.
Machlin, L.J. 1993. Antioxidant Vitamins: Petfood Industry, November issue, p. 4.
Marks, J., 1979. A guide to the vitamins: their role in health and disease. Published by
MTP, Medical and Technical Publishing Co., Ltd., England.
Schlude, M. 1987. The Stability of vitamins in extrusion cooking. Extrusion
Communique. Jan-March.
Schneider, J., 1986. Synthesis; formulation and stability of vitamins. Proceedings of the
Twenty-second Annual Nutrition Conference for Feed Manufacturers. p. 18.
Schneider, J., 1988. Technical service internal reports, BASF AG Animal Nutrition,
Ludwigshafen, Germany.
Weiss, W.P., 1998. Requirements of fat-soluble vitamins for dairy cows: A review. J.
Dairy Sci, 81:2493.
Zimmerly, C.A. and W. P Weiss, 2001. Effects of supplemental dietary biotin on
performance of Holstein cows during early lactation. J. Dairy Sci, 84:498

نویسنده: دکتر زینب مرادی

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *