乳化剂改善油脂可消化性,助力肉禽饲料降本

年以来,饲料中的大宗原料价格持续上涨,豆粕飙升至元/吨,玉米上涨至元/吨,豆油价格也升至元/吨。此外,多个主要原料生产国宣布暂停本国原料出口,这给饲料企业带来巨大压力。

在当前形式下,“开源节流,降本增效”成为整个行业的重要课题。油脂在家禽饲料中不仅是高效的供能物质,还在提供必需脂肪酸、促进脂溶性营养物质吸收等方面发挥重要作用。在价格不断攀升的情况下,提高油脂的利用效率是肉禽饲料降本增效的有效途径。

一、乳化剂提高油脂原料可消化性

在保障油脂质量达标的前提下,影响油脂消化率的主要因素有:脂肪酸组成和甘油含量、脂肪酸链长度、不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的比率(U:S比率)、游离脂肪酸(FFA)与粗脂肪的比例、甘油三酯分子中饱和脂肪酸的位置以及功能性添加剂的使用。

油脂消化的本质是在脂肪酶的作用下,甘油三酯降解为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质-水的界面处发生。甘油三酯的消化速度取决于界面的表面积,乳化剂正是通过增加脂质-水的表面积,改善油脂的可消化性来提升油脂的消化利用率。

二、乳化剂的种类

乳化剂有多种分类方法。按亲水基团在水中所带电荷进行分类,乳化剂可分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型,这种分类方法对我们选择饲用乳化剂的参考意义不大。按照原料的来源,乳化剂有磷脂类、胆汁酸盐、脂肪酸酯类,从这个角度分析对于我们选择乳化剂很有意义。

1.磷脂类

磷脂包括甘油磷脂和鞘磷脂两类,作为乳化剂使用的是甘油磷脂,它含有亲油基团和亲水基团,如图1所示。磷酸基团被一个极性醇(X-OH)酯化,形成各种常见的甘油磷脂,比如磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺等。

图1甘油磷脂的结构

为了提升甘油磷脂的亲水性,通过磷脂酶降解掉一个脂肪酸基团,生成溶血甘油磷脂。如图2所示

图2溶血甘油磷脂生成示意图

磷脂类乳化剂来源广泛,安全性高,含有胆碱等功能性成分,其在饲料生产中添加量大,一般添加g/t有较明显的效果。

2.胆汁酸类

胆汁酸是胆汁的主要成分,是一类胆烷酸的总称,以钠盐或钾盐的形式存在。胆汁酸有多种类,在人类和其他动物体内胆汁酸的成分有较大差异。如表1所示。

表1胆汁酸种类和数量(占总胆酸的%)

胆汁酸属于内源性乳化剂,在人类医学上的研究理论非常丰富,有助于借鉴与转化到动物油脂营养方面。对于不同种类胆汁酸在动物生产中的应用与作用机制,需要更多的研究。

3.脂肪酸酯类

脂肪酸酯类乳化剂种类丰富,根据原料特性可复配成适应不同需求的产品。该类乳化剂普遍应用于食品行业,原料级别多为食品级,安全性高。

乳化剂复配有一些原则与技巧,比如HLB值高低搭配,分子结构相似,亲水基团构象互补等。如图3,蔗糖脂肪酸酯的亲水基团是环状的,单甘脂的亲水基团是线性的,这两种乳化剂复配效果就比较理想。

图3两种乳化剂原料的结构

三、选择乳化剂考虑的因素

1.乳化效果

乳化效果的直观体现是用体外乳化试验展示,虽然体外乳化效果不能完全说明体内乳化的状态,但我们仍可以从体外乳化效果中得到两点有益的启示:1)乳化剂的有效含量是否足够;2)乳化剂有没有足够的乳化能力。

2.配方设计的合理性

乳化剂虽应用已久,其仍是一个半经验性产品。在实践中,有些设计原则可以参考,如上文提到的HLB值高低搭配,分子结构相似(吐温-司盘),亲水基团构象互补(单甘脂-蔗糖酯)等。这些组合都有利于产品乳化效果的稳定。

还有很多人经常会问到的一点,乳化剂和脂肪酶复配会不会效果更好?理论上这两种原料是完美的组合,前提是在动物生理条件下依次发挥作用,先乳化,再酶解。两种原料同时添加到饲料中,由于乳化剂本身具有酯键,在与脂肪酶接触时,脂肪酶把酯键打开,乳化剂会被降解,两种原料在发挥价值之前就被内耗了一部分,反而不如一种原料的使用效果好。

3.使用油脂的种类

磷脂是大豆油加工的副产物,以豆油为脂肪源的饲料,建议使用脂肪酸酯类乳化剂。

4.产品的使用成本

家禽饲料产品利润微薄,乳化剂产品如果使用成本高,给饲料企业增加成本压力。磷脂类乳化剂,使用量达到g/t可体现出较明显的效果;脂肪酸酯类乳化剂,g/t可体现出较明显效果。

四、“益能多”产品介绍

1.产品特性与功能

“益能多”是上海美农研发的一款脂肪酸酯型复合乳化剂产品,能够提高动物对油脂的消化利用率,从而达到增效降本的目的。该产品具有以下特性与功能:

适合肠道水溶性环境。

乳化剂的亲水性用HLB值表示,亲水性%的乳化剂HLB值为20,亲油性%的乳化剂HLB值为0。亲水型乳化剂的HLB值范围是8~16,HLB值超过13就具有洗涤剂的特性(胡国华,)。“益能多”产品的HLB值为12.3,适合肠道的水溶性环境。

乳化油脂能力强,有效增加油-水界面的表面积,利于脂肪酶发挥降解作用。

油脂乳化是消化的第一步,通过乳化油脂,增加油-水界面的表面积,改善油脂的可消化性,为脂肪酶发挥降解作用增加作用位点。

有助于脂肪消化过程形成微团,促进长链饱和脂肪酸的利用。

微团是油脂消化的中间产物,高熔点、非极性的脂肪酸如棕榈酸和硬脂酸在微团存在时溶解度大幅提高,可溶解到肠腔水相并被转移到黏膜细胞。

食品级原料,对肉鸡生产安全。

2.应用案例——“益能多”提高白羽肉鸡对动物油脂利用效率

(1)试验设计

选用1日龄雄性AA肉仔鸡只,随机分为3组,每组设6个重复,每个重复16只鸡。A组饲喂豆油,B组饲喂鸭油,C组在B组的基础上添加不同剂量的乳化剂(1~21天添加g/t,22~42天添加g/t)。试验周期42天。

(2)试验结果

图4日粮中添加益能多对1~42天白羽肉鸡平均日增重的影响

图5日粮中添加益能多对1~42天白羽肉鸡料肉比的影响

图6日粮中添加益能多对37~42天白羽肉鸡粗脂肪消化率的影响

(3)试验结论

试验日粮中添加益能多提升了粗脂肪消化率;试验日粮中添加益能多提高了平均日增重,降低料肉比。




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