Подписка на обновления
|
К вопросу определения витаминов и микроэлементов в премиксах и интерпретации полученных результатов![]() К вопросу определения витаминов и микроэлементов в премиксах и интерпретации полученных результатовОпределение качества премиксов — весьма сложный, трудоёмкий и дорогостоящий процесс. Однако без физико-химического анализа сырья и технологического процесса невозможно производить качественные премиксы. Фальсификация витаминов, аминокислот, лекарственных средств и других биологически активных веществ (БАВ), судя по нашей 20-летней работе в сфере производства кормовых добавок и ветеринарных препаратов, встречается в России довольно часто. Поставщики БАВ, как правило, не имеют собственной аналитической лаборатории и по существу не знают, что они продают.
В последние годы мы вынуждены контактировать со многими аккредитованными испытательными центрами и межрегиональными ветеринарными лабораториями, в которые наши партнеры посылают для испытаний образцы премиксов. Порой приходится удивляться некомпетентности и безответственному отношению таких лабораторий к своей работе (берутся даже за определение тех показателей, которые не входят в область их аккредитации, не организован внутренний оперативный контроль методов анализа). Это побуждает нас, производителей комбикормовой продукции, задуматься о том, в чем же кроется причина некорректной работы некоторых аккредитованных лабораторий? При очередном поступлении к нам результатов испытаний наших премиксов, проведенных сторонней организацией, мы решили провести отбор образцов из трех партий премикса ПКК1-2 (0,2%) для кур-несушек и отправить в 4 аккредитованных испытательных центра РФ. Предварительно мы проанализировали все сырье и премикс в своей испытательной лаборатории (ИЛ). Стоимость анализов в этих центрах составляла от 8,5 до 25 тыс. руб. за 3 пробы, продолжительность испытаний — от 8 до 20 календарных дней (можно выполнить эти анализы за 5 дней). Как видно из табл. 1, в испытательном центре № 1* имеются проблемы с определением микроэлементов, а в испытательном центре № 2* — с определением витаминов и железа. Хорошая воспроизводимость результатов отмечена в лабораториях Московской и Ленинградской областей. За определение кобальта в премиксах, не говоря уже о селене и йоде, не берутся многие испытательные лаборатории. Неутешительные выводы этой работы также показали, что наши аккредитованные испытательные центры должны систематически (не менее двух раз в год) принимать обязательное участие в межлабораторных сравнительных испытаниях. Но кто возьмется за их организацию и проведение? Что касается комбикормовой продукции, то это мог бы быть Союз комбикормщиков России или, лучше, орган по аккредитации испытательных центров (лабораторий), который имел бы полномочия в случае неоднократных несоответствий приостановить или отозвать действие аттестата. Таблица 1 Результаты определения массовой доли витаминов и микроэлементов в премиксе ПКК1-2 (0,2%) в аккредитованных испытательных центрах (август–сентябрь 2012 г., среднее по трем партиям)
Согласно ГОСТ 52356–2005, к числу гарантируемых показателей, характеризующих качество премиксов, относится содержание витаминов А, D3, Е, К3, В1, В2, В4, В5, Mn, Zn, Fe, Cu, Co, влаги и крупность. Остальные показатели (их более 100) относятся к числу негарантируемых, т.е. для них пока не разработаны методы контроля комбикормовой продукции. Это обстоятельство существенно осложняет контроль качества премиксов. Тут единственный выход — максимально полный анализ входящего сырья. Но где взять методы испытаний новых кормовых добавок, особенно импортных? Допускаемое расхождение между результатами испытаний в разных лабораториях витаминов А, D3, Е составляет 20% (ГОСТ Р 50928–96), витаминов В1, В2, В4, В5 — 15% (ГОСТ Р 50929–96), Mn — 20–28%, Zn — 28–33, Fe — 28–33, Cu — 28–35, Co — 33–40% в зависимости от диапазона измерений концентрации элементов в пробах (ГОСТ Р 51637–2000). Относительная погрешность методов определения этих показателей ниже на 5–10% указанных величин. Как показали международные межлабораторные сравнительные испытания, из 43 участников уложились в предел воспроизводимости результатов определения Са 79%, Mn — 85, Mg — 66, P — 83, Na — 67, Zn — 73% (отчет FAPAS 1099, август–октябрь 2012 г.). Точность анализа зависит как от объективных факторов (материально-технической базы лаборатории, надежности избранного метода, физико-химических характеристик компонентов премикса, их количества и размера частиц, особенно микрокомпонентов, однородности смеси, сроков и условий ее хранения, взаимодействия БАВ между собой и с наполнителем и др.), так и субъективных (системы управления качеством на предприятии, компетентности персонала, его ответственности за результат и т.д.). Данные литературы по этому сложному вопросу весьма противоречивы. Также в последние годы появились новые БАВ, влияние которых на качество премиксов мало изучено. В связи с этим мы в условиях нашей фирмы поставили ряд экспериментов по изучению влияния различных факторов на содержание витаминов и микроэлементов в премиксах. Таблица 2 Динамика концентрации витаминов в премиксе П1-2 при хранении его в течение 13 мес. (% отклонения от введенного количества)
Прим.: Витамины А, D3, В6, К3 были произведены фирмой «Adisseo», витамины Е (куксавит, Германия), В2, В4, В5 произведены в Китае. В качестве наполнителя использованы отруби + известняк 1:1. Рецептура премикса была стандартной. Премикс хранился в 4-слойных бумажных мешках с полиэтиленовым вкладышем в складских условиях. Из табл. 2 следует, что сохранность 7 витаминов при таком длительном хранении премиксов была вполне удовлетворительной. После 9 мес. хранения премикса наименее стабильными оказались витамины В2, К3 и А. Таблица 3 Содержание жирорастворимых витаминов и микроэлементов в премиксе П60-1 через 6 мес. его хранения в складских условиях
Сохранность витаминов А, D3, Е фирмы «Adisseo» и Mn, Zn, Cu, Co, Mg в премиксе П60-1 с влажностью 6,3% при хранении его в складских условиях в течение 6 мес. в 4-слойных бумажных мешках с полиэтиленовым вкладышем была весьма хорошей (табл. 3). Как следует из табл. 4, сохранность витаминов А и Е в течение 6 мес. была вполне удовлетворительной во всех партиях этого довольно агрессивного премикса. Через 9 мес. хранения 1/3 часть микровита А промикса распалась, а витамин Е оказался весьма стабильным. Влияние как отдельных минеральных веществ, так и комплекса из 7 элементов на сохранность изученных витаминов оказалось недостоверным. Расхождения были в пределах погрешности метода их определения. Таблица 4 Влияние минеральных веществ на сохранность витаминов А и Е в премиксе ПКР-2 при хранении его в течение 9 мес.
В 1 кг премикса ПКР-2 содержалось 2000 тыс. МЕ витамина А (микровит А промикс 1000), 250 тыс. МЕ витамина D3, 1,5 г витамина Е (микровит Е промикс 50), 0,7 г меди (в форме сульфата), 6 г цинка (в форме оксида), 5 г марганца (в форме сульфата), 0,2 г кобальта (в форме карбоната основного), 0,02 г селена (в форме селенита натрия), 0,2 г йода (в форме йодата кальция), 25 г магния (в форме оксида), 10 г серы элементарной, 1 г эндокса. Наполнители — отруби и известняковая мука в соотношении 1:1 и 2% растительного масла к массе отрубей. Хранение в складских условиях в течение 9 мес. в 4-слойных бумажных мешках с полиэтиленовым вкладышем. Таблица 5 Влияние асид лака (200 г/кг) и молд карба (100 г/кг премикса) на сохранность витаминов в премиксе П5-1 (1%) для цыплят-бройлеров при хранении его в течение 6 мес. в складских условиях
* Витамин В2 определяли флюориметрически. ** Витамин В2 определяли методом ВЭЖХ. Асид лак сухой является подкислителем и состоит из молочной, фумаровой, муравьиной, лимонной и пропионовой кислот. Молд карб — это сухой стабилизированный многокомпонентный препарат против микотоксинов, состоящий из гидроксисиликата магния, пропионата кальция, сорбиновой, муравьиной и молочной кислот, эмульгатора и антиоксиданта. Изучаемые витамины были произведены фирмой Adisseo. Асид лак и молд карб не оказали существенного влияния на сохранность витаминов А, Е и D3 в премиксе П5-1 при хранении его в течение 6 мес. Однако с витамином В2 дело оказалось более сложным. При определении его флюориметрически потери составляли более 30% — главным образом под воздействием молд карба. Однако при определении витамина В2 методом ВЭЖХ сохранность его оказалась весьма хорошей. Следовательно, молд карб снижал интенсивность флюоресценции при определении витамина В2. Этот эксперимент показал, что в сомнительных случаях нужно использовать альтернативный метод определения изучаемого показателя.
Сноска на первой странице *) — желающие получить информацию об указанных организациях могут связаться с автором.
Таблица 6 Влияние пропиленгликоля (ППГ) на сохранность жирорастворимых витаминов в премиксе П60-3 для высокопродуктивных коров
Прим.: В премикс 60-3 добавляли 400 тыс. МЕ витамина А, 40 тыс. МЕ витамина D3, 0,3 г витамина Е и 130 г пропиленгликоля (1,2-пропандиола). Некоторые отечественные фирмы производят антикетозные премиксы для коров с добавлением ППГ и жирорастворимых витаминов. Мы решили проверить влияние ППГ на их сохранность. Как видно из табл. 6, уже в течение первой недели хранения премикса распадается почти половина добавленных витаминов А и D3, а через месяц распадается почти 100%. Витамин А определяли двумя методами: колориметрически и методом ВЭЖХ и получили одинаковые результаты. Витамин Е был более устойчив по отношению к ППГ в течение первых трех месяцев хранения, но через 4 мес. потери γ-токоферола уже составляли около 30%. Таблица 7 Сохранность витаминов и йода в составе премикса П5-1 (0,5%) при хранении в течение 12 мес. (в % от исходного уровня)
* Разница статистически достоверна по сравнению с исходным уровнем (Р<0,05). Прим.: В первой партии премикса Fe, Cu, Zn, Mn, Co были в форме сульфатов, Se — в форме селенита натрия, йод — в форме йодата калия (KIO3), витамин С — в форме аскорбиновой кислоты. В качестве наполнителя использовали сухие пшеничные отруби (размер частиц до 1 мм), обработанные подсолнечным маслом (2%). Во второй партии премикса Fe, Cu, Co были в форме карбонатов, Zn, Mn — в форме оксидов, Se — в форме сел-плекса, йод — в форме йодвидона, витамин С — в форме аскорбината натрия. В качестве наполнителя использовали известняковую муку (размер частиц до 0,5 мм) и тиксозил 38А (2%). Остальные компоненты (витамины, метионин, анок, ровабио, флавомицин) и дозировки всех БАВ были одинаковы в обеих партиях. Витамины А, D3, Е, В2 были произведены фирмой «Adisseo», витамин В4 — фирмой «Akzo Nobel», аскорбиновая кислота — фирмой «Merk». Премиксы хранили в складских условиях в 4-слойных бумажных мешках с полиэтиленовым вкладышем. Как следует из табл. 7, характер наполнителя существенно влиял на влажность и кислотность премиксов. Через 6 мес. хранения эти показатели почти не изменились, а через год разница оказалась достоверной (влажность и кислотность увеличились в обеих партиях). Витамины D3, В4, В2 были весьма устойчивы в течение 1 года и не зависели от состава премикса, так же как и витамины А и Е при хранении премикса в течение 6 мес. Однако через год концентрация витаминов А и Е достоверно снизилась, особенно в первой партии (на 30 и 37% соответственно от исходного уровня). Из литературы известно, что аскорбиновая кислота и йодиды довольно устойчивы в чистом виде, но при хранении в составе премиксов быстро разрушаются, отрицательно влияя на сохранность ряда витаминов, ферментов и других БАВ. В нашем опыте органический йод в форме йодвидона сохранялся очень хорошо, в то время как от йодата калия через 6 мес. хранения осталось 76%, а через год — 52%. Аскорбиновая кислота в составе довольно агрессивного премикса (1 партия) через 6 мес. распалась на 29%, а через год — на 62%. Аскорбинат натрия (2 партия) был более устойчив в течение 6 мес., однако через год от него осталось только 50%. Этот эксперимент показал, что изученные формы витаминов сравнительно устойчивы при хранении в составе весьма агрессивных премиксов в течение 6 мес. В следующем опыте изучали сохранность препаратов йода, витаминов А и Е в составе стандартного 1%-ного премикса КС-3. Было приготовлено 14 партий премикса. Первая партия не содержала добавок йода, в остальные партии вводили различные соединения этого элемента из расчета 105 мг йода/кг премикса. Опытные партии хранили раздельно в закрытых 4-слойных бумажных мешках в складском помещении в течение года. Опыт показал, что йодистый калий (KI) при хранении премикса в течение месяца разлагался на 25%, через 2 мес. — наполовину, через 5 мес. — на 80%. Стабилизация KI бикарбонатом натрия повышала сохранность йода на 10–12% в течение первых двух месяцев хранения премиксов, а далее бикарбонат не влиял на сохранность йодидов. Более эффективна стабилизация KI двумя солями натрия — бикарбонатом и гипосульфитом в равных соотношениях (по 4% к массе KJ). Однако через 4 мес. хранения стабилизаторы уже не защищали KI от разложения. Весьма эффективна стабилизация йодидов модифицированным природным цеолитом (цеойод). Через полгода хранения премикса по существу весь KI сохранялся, а через год терялось только 13% йода. Стабильным источником йода является стакод (комплексное соединение йода с крахмалом) — через год терялось только 30% микроэлемента, при этом стакод калия более стабилен, чем стакод натрия. Йодаты калия и особенно кальция обладают довольно высокой устойчивостью. В течение 5 мес. хранения разлагалось около 20% йодатов, однако через год терялось более половины йода. Стабилизация йодата калия бикарбонатом повышала сохранность йода незначительно. Йодвидон (комплексное соединение молекулярного йода с поливинилпирролидоном) является весьма стабильным источником йода. Различные препараты йода неодинаково влияли на сохранность витаминов. Неорганические соединения йода (КI, КIО3) более агрессивны по отношению к витаминам, чем органические. Йодид калия в целом более активно разрушал витамин Е, чем йодат, а в отношении витамина А, наоборот, более агрессивным оказался йодат. Добавки цеойода, йодвидона и стакода не так значительно разрушали витамины А и Е по сравнению с премиксом без йода (через 5 и 9 мес. разлагали на 1–9%). Среди этих препаратов предпочтение следует отдать йодвидону. Далее мы в своей работе столкнулись с очень интересной проблемой. Препараты витаминов А, Е и D3 соответствовали по содержанию действующего вещества удостоверениям качества, а в приготовленной из них витаминной смеси мы находили примерно 1/2 часть введенного количества витамина D3. В связи с этим нам пришлось провести целую серию экспериментов. Основные их результаты приведены в табл. 8. Таблица 8 Некоторые результаты испытаний смесей витаминных (СВ) на содержание витаминов А, Е и D3
Прим.: Витамин Е добавляли во все партии в дозе 16 г/кг СВ в форме микровита Е промикса 50. В качестве наполнителя СВ использовали пшеничную муку. Оказалось, что при добавлении ровимикса D3 500 в смесь из витаминов микровита А промикс 1000 и микровита Е промикс 50 определяется методом ВЭЖХ примерно половина внесенного витамина D3 (на хроматограмме витамины А и D3 не разделяются). Мы пробовали различные варианты хроматографии, но всё безрезультатно. Также добавляли разные уровни ровимикса D3, однако внесенное количество этого витамина в СВ не находили, хотя зависимость от величины дозы витамина D3 обнаружена. Затем мы исключили из СВ микровит А промикс и витамин D3 определился полностью. При одновременном внесении витаминов А и D3 в форме ровимиксов витамин D3 хорошо определяется. Добавление куксавита D3 500 в смесь из витаминов А и Е в форме микровитов не оказало отрицательного влияния на определение витамина D3. В этом опыте мы также установили, что антибиотик флавофосфолипол (флавомицин-80) в дозе 40 г/кг СВ не влиял на результаты определения жирорастворимых витаминов А, Е и D3 методом ВЭЖХ. Очевидно, компоненты оболочки капсулы ровимикса D3 взаимодействуют с микровитом А промикс с образованием комплекса, который мешает хроматографическому определению витамина D3. Таким образом, проведенная работа показала, что определение качества премиксов требует создания в лабораториях современной материальной базы, соблюдения условий системы управления качеством, компетентности персонала и ответственности исполнителя за результаты испытаний. Залогом успешной работы может быть обязательное систематическое участие аккредитованных лабораторий в сравнительных испытаниях стандартных образцов продукции. Важно не только точно определить тот или иной показатель, но и грамотно интерпретировать полученные результаты, с учетом возможного его взаимодействия с другими компонентами премикса. С.Г. Кузнецов, профессор, заслуженный деятель науки РФ, В.Т. Винокурова, ЗАО «Витасоль» |