2022年以來,飼料中的大宗原料價格持續上漲,豆粕飆升至5000元/噸,玉米上漲至2800元/噸,豆油價格也升至11000元/噸。此外,多個主要原料生產國宣布暫停本國原料出口,這給飼料企業帶來巨大壓力。
在當前形式下,“開源節流,降本增效”成為整個行業的重要課題。油脂在家禽飼料中不僅是高效的供能物質,還在提供必需脂肪酸、促進脂溶性營養物質吸收等方面發揮重要作用。在價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。
在保障油脂質量達標的前提下,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-水的界面處發生。甘油三酯的消化速度取決于界面的表面積,乳化劑正是通過增加脂質-水的表面積,改善油脂的可消化性來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。按親水基團在水中所帶電荷進行分類,乳化劑可分為陰離子型、陽離子型、兩性型和非離子型,這種分類方法對我們選擇飼用乳化劑的參考意義不大。按照原料的來源,乳化劑有磷脂類、膽汁酸鹽、脂肪酸酯類,從這個角度分析對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,它含有親油基團和親水基團,如圖1所示。磷酸基團被一個極性醇(X-OH)酯化,形成各種常見的甘油磷脂,比如磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺等。
圖1 甘油磷脂的結構
為了提升甘油磷脂的親水性,通過磷脂酶降解掉一個脂肪酸基團,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
磷脂類乳化劑來源廣泛,安全性高,含有膽堿等功能性成分,其在飼料生產中添加量大,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,在人類和其他動物體內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,根據原料特性可復配成適應不同需求的產品。該類乳化劑普遍應用于食品行業,原料級別多為食品級,安全性高。
乳化劑復配有一些原則與技巧,比如HLB值高低搭配,分子結構相似,親水基團構象互補等。如圖3,蔗糖脂肪酸酯的親水基團是環狀的,單甘脂的親水基團是線性的,這兩種乳化劑復配效果就比較理想。
圖3 兩種乳化劑原料的結構
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是用體外乳化試驗展示,雖然體外乳化效果不能完全說明體內乳化的狀態,但我們仍可以從體外乳化效果中得到兩點有益的啟示:1)乳化劑的有效含量是否足夠;2)乳化劑有沒有足夠的乳化能力。
2.配方設計的合理性
乳化劑雖應用已久,其仍是一個半經驗性產品。在實踐中,有些設計原則可以參考,如上文提到的HLB值高低搭配,分子結構相似(吐溫-司盤),親水基團構象互補(單甘脂-蔗糖酯)等。這些組合都有利于產品乳化效果的穩定。
還有很多人經常會問到的一點,乳化劑和脂肪酶復配會不會效果更好?理論上這兩種原料是完美的組合,前提是在動物生理條件下依次發揮作用,先乳化,再酶解。兩種原料同時添加到飼料中,由于乳化劑本身具有酯鍵,在與脂肪酶接觸時,脂肪酶把酯鍵打開,乳化劑會被降解,兩種原料在發揮價值之前就被內耗了一部分,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.產品的使用成本
家禽飼料產品利潤微薄,乳化劑產品如果使用成本高,給飼料企業增加成本壓力。磷脂類乳化劑,使用量達到500g/t可體現出較明顯的效果;脂肪酸酯類乳化劑,300g/t可體現出較明顯效果。
四、“益能多”產品介紹
1.產品特性與功能
“益能多”是上海美農研發的一款脂肪酸酯型復合乳化劑產品,能夠提高動物對油脂的消化利用率,從而達到增效降本的目的。該產品具有以下特性與功能:
適合腸道水溶性環境。
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13就具有洗滌劑的特性(胡國華,2012)。“益能多”產品的HLB值為12.3,適合腸道的水溶性環境。
乳化油脂能力強,有效增加油-水界面的表面積,利于脂肪酶發揮降解作用。
油脂乳化是消化的第一步,通過乳化油脂,增加油-水界面的表面積,改善油脂的可消化性,為脂肪酶發揮降解作用增加作用位點。
有助于脂肪消化過程形成微團,促進長鏈飽和脂肪酸的利用。
微團是油脂消化的中間產物,高熔點、非極性的脂肪酸如棕櫚酸和硬脂酸在微團存在時溶解度大幅提高,可溶解到腸腔水相并被轉移到黏膜細胞。
食品級原料,對肉雞生產安全。
2.應用案例——“益能多”提高白羽肉雞對動物油脂利用效率
(1)試驗設計
選用1日齡雄性AA肉仔雞 288 只,隨機分為3組,每組設 6 個重復,每個重復16只雞。A組飼喂豆油,B組飼喂鴨油,C組在B組的基礎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)。試驗周期42天。
(2)試驗結果
圖4 日糧中添加益能多對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1~42天白羽肉雞料肉比的影響
圖6 日糧中添加益能多對37~42天白羽肉雞粗脂肪消化率的影響
(3)試驗結論
試驗日糧中添加益能多提升了粗脂肪消化率;試驗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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