2022年以來(lái),飼料中的大宗原料價(jià)格持續(xù)上漲,豆粕飆升至5000元/噸,玉米上漲至2800元/噸,豆油價(jià)格也升至11000元/噸。此外,多個(gè)主要原料生產(chǎn)國(guó)宣布暫停本國(guó)原料出口,這給飼料企業(yè)帶來(lái)巨大壓力。
在當(dāng)前形式下,“開(kāi)源節(jié)流,降本增效”成為整個(gè)行業(yè)的重要課題。油脂在家禽飼料中不僅是高效的供能物質(zhì),還在提供必需脂肪酸、促進(jìn)脂溶性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收等方面發(fā)揮重要作用。在價(jià)格不斷攀升的情況下,提高油脂的利用效率是肉禽飼料降本增效的有效途徑。
在保障油脂質(zhì)量達(dá)標(biāo)的前提下,影響油脂消化率的主要因素有:脂肪酸組成和甘油含量、脂肪酸鏈長(zhǎng)度、不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸的比率(U:S比率)、游離脂肪酸(FFA)與粗脂肪的比例、甘油三酯分子中飽和脂肪酸的位置以及功能性添加劑的使用。
油脂消化的本質(zhì)是在脂肪酶的作用下,甘油三酯降解為脂肪酸和甘油或其他形式的甘油酯。由于甘油三酯是水不溶性的,而消化作用的酶是水溶性的。因此,甘油三酯的消化是在脂質(zhì)-水的界面處發(fā)生。甘油三酯的消化速度取決于界面的表面積,乳化劑正是通過(guò)增加脂質(zhì)-水的表面積,改善油脂的可消化性來(lái)提升油脂的消化利用率。
二、乳化劑的種類
乳化劑有多種分類方法。按親水基團(tuán)在水中所帶電荷進(jìn)行分類,乳化劑可分為陰離子型、陽(yáng)離子型、兩性型和非離子型,這種分類方法對(duì)我們選擇飼用乳化劑的參考意義不大。按照原料的來(lái)源,乳化劑有磷脂類、膽汁酸鹽、脂肪酸酯類,從這個(gè)角度分析對(duì)于我們選擇乳化劑很有意義。
1.磷脂類
磷脂包括甘油磷脂和鞘磷脂兩類,作為乳化劑使用的是甘油磷脂,它含有親油基團(tuán)和親水基團(tuán),如圖1所示。磷酸基團(tuán)被一個(gè)極性醇(X-OH)酯化,形成各種常見(jiàn)的甘油磷脂,比如磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺等。
圖1 甘油磷脂的結(jié)構(gòu)
為了提升甘油磷脂的親水性,通過(guò)磷脂酶降解掉一個(gè)脂肪酸基團(tuán),生成溶血甘油磷脂。如圖2所示
圖2 溶血甘油磷脂生成示意圖
磷脂類乳化劑來(lái)源廣泛,安全性高,含有膽堿等功能性成分,其在飼料生產(chǎn)中添加量大,一般添加500g/t有較明顯的效果。
2.膽汁酸類
膽汁酸是膽汁的主要成分,是一類膽烷酸的總稱,以鈉鹽或鉀鹽的形式存在。膽汁酸有多種類,在人類和其他動(dòng)物體內(nèi)膽汁酸的成分有較大差異。如表1所示。
表1 膽汁酸種類和數(shù)量(占總膽酸的%)
3.脂肪酸酯類
脂肪酸酯類乳化劑種類豐富,根據(jù)原料特性可復(fù)配成適應(yīng)不同需求的產(chǎn)品。該類乳化劑普遍應(yīng)用于食品行業(yè),原料級(jí)別多為食品級(jí),安全性高。
乳化劑復(fù)配有一些原則與技巧,比如HLB值高低搭配,分子結(jié)構(gòu)相似,親水基團(tuán)構(gòu)象互補(bǔ)等。如圖3,蔗糖脂肪酸酯的親水基團(tuán)是環(huán)狀的,單甘脂的親水基團(tuán)是線性的,這兩種乳化劑復(fù)配效果就比較理想。
圖3 兩種乳化劑原料的結(jié)構(gòu)
三、選擇乳化劑考慮的因素
1.乳化效果
乳化效果的直觀體現(xiàn)是用體外乳化試驗(yàn)展示,雖然體外乳化效果不能完全說(shuō)明體內(nèi)乳化的狀態(tài),但我們?nèi)钥梢詮捏w外乳化效果中得到兩點(diǎn)有益的啟示:1)乳化劑的有效含量是否足夠;2)乳化劑有沒(méi)有足夠的乳化能力。
2.配方設(shè)計(jì)的合理性
乳化劑雖應(yīng)用已久,其仍是一個(gè)半經(jīng)驗(yàn)性產(chǎn)品。在實(shí)踐中,有些設(shè)計(jì)原則可以參考,如上文提到的HLB值高低搭配,分子結(jié)構(gòu)相似(吐溫-司盤),親水基團(tuán)構(gòu)象互補(bǔ)(單甘脂-蔗糖酯)等。這些組合都有利于產(chǎn)品乳化效果的穩(wěn)定。
還有很多人經(jīng)常會(huì)問(wèn)到的一點(diǎn),乳化劑和脂肪酶復(fù)配會(huì)不會(huì)效果更好?理論上這兩種原料是完美的組合,前提是在動(dòng)物生理?xiàng)l件下依次發(fā)揮作用,先乳化,再酶解。兩種原料同時(shí)添加到飼料中,由于乳化劑本身具有酯鍵,在與脂肪酶接觸時(shí),脂肪酶把酯鍵打開(kāi),乳化劑會(huì)被降解,兩種原料在發(fā)揮價(jià)值之前就被內(nèi)耗了一部分,反而不如一種原料的使用效果好。
3.使用油脂的種類
磷脂是大豆油加工的副產(chǎn)物,以豆油為脂肪源的飼料,建議使用脂肪酸酯類乳化劑。
4.產(chǎn)品的使用成本
家禽飼料產(chǎn)品利潤(rùn)微薄,乳化劑產(chǎn)品如果使用成本高,給飼料企業(yè)增加成本壓力。磷脂類乳化劑,使用量達(dá)到500g/t可體現(xiàn)出較明顯的效果;脂肪酸酯類乳化劑,300g/t可體現(xiàn)出較明顯效果。
四、“益能多”產(chǎn)品介紹
1.產(chǎn)品特性與功能
“益能多”是上海美農(nóng)研發(fā)的一款脂肪酸酯型復(fù)合乳化劑產(chǎn)品,能夠提高動(dòng)物對(duì)油脂的消化利用率,從而達(dá)到增效降本的目的。該產(chǎn)品具有以下特性與功能:
適合腸道水溶性環(huán)境。
乳化劑的親水性用HLB值表示,親水性100%的乳化劑HLB值為20,親油性100%的乳化劑HLB值為0。親水型乳化劑的HLB值范圍是8~16,HLB值超過(guò)13就具有洗滌劑的特性(胡國(guó)華,2012)。“益能多”產(chǎn)品的HLB值為12.3,適合腸道的水溶性環(huán)境。
乳化油脂能力強(qiáng),有效增加油-水界面的表面積,利于脂肪酶發(fā)揮降解作用。
油脂乳化是消化的第一步,通過(guò)乳化油脂,增加油-水界面的表面積,改善油脂的可消化性,為脂肪酶發(fā)揮降解作用增加作用位點(diǎn)。
有助于脂肪消化過(guò)程形成微團(tuán),促進(jìn)長(zhǎng)鏈飽和脂肪酸的利用。
微團(tuán)是油脂消化的中間產(chǎn)物,高熔點(diǎn)、非極性的脂肪酸如棕櫚酸和硬脂酸在微團(tuán)存在時(shí)溶解度大幅提高,可溶解到腸腔水相并被轉(zhuǎn)移到黏膜細(xì)胞。
食品級(jí)原料,對(duì)肉雞生產(chǎn)安全。
2.應(yīng)用案例——“益能多”提高白羽肉雞對(duì)動(dòng)物油脂利用效率
(1)試驗(yàn)設(shè)計(jì)
選用1日齡雄性AA肉仔雞 288 只,隨機(jī)分為3組,每組設(shè) 6 個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)16只雞。A組飼喂豆油,B組飼喂鴨油,C組在B組的基礎(chǔ)上添加不同劑量的乳化劑(1~21天添加150g/t,22~42天添加300 g/t)。試驗(yàn)周期42天。
(2)試驗(yàn)結(jié)果
圖4 日糧中添加益能多對(duì)1~42天白羽肉雞平均日增重的影響
圖5 日糧中添加益能多對(duì)1~42天白羽肉雞料肉比的影響
圖6 日糧中添加益能多對(duì)37~42天白羽肉雞粗脂肪消化率的影響
(3)試驗(yàn)結(jié)論
試驗(yàn)日糧中添加益能多提升了粗脂肪消化率;試驗(yàn)日糧中添加益能多提高了平均日增重,降低料肉比。
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