油脂在畜禽飼料生產(chǎn)中的運(yùn)用研究進(jìn)程
1. 引言
油脂作為畜禽生產(chǎn)中不可或缺的能量來源在提高畜禽飼糧能量濃度的同時(shí)尚具有諸多重要的作用油脂變質(zhì)是降低油脂質(zhì)量威脅畜禽生產(chǎn)安全的因素之一目前越來越多的研究關(guān)注于油脂的抗氧化和添加工藝的研究包括尋求新的抗氧化物如橙皮提取物大豆異黃酮茶多酚等尋求新的油脂加工與保存方法如油脂粉末化和微囊化完善和改進(jìn)油脂的添加工藝和添加設(shè)備等為確保畜禽生產(chǎn)安全提供了可靠的保障
2. 油脂的作用
2.1 油脂是畜禽生產(chǎn)必不可少的供能物質(zhì)
畜禽飼糧能量的主要來源是碳水化合物因?yàn)樘妓衔镌诔S玫闹参镄燥暭Z中含量最高來源豐富蛋白質(zhì)用作能源的利用效率比較低并且蛋白質(zhì)在動(dòng)物體內(nèi)不能完全氧化氨基酸脫氨產(chǎn)生的氨過多對動(dòng)物機(jī)體有害因此把蛋白質(zhì)作為能源物質(zhì)使用既不經(jīng)濟(jì)也不適用油脂包括動(dòng)物油和植物油動(dòng)物油如豬油牛油魚油等其代謝能在3315MJ/kg以上植物油如菜籽油棉籽油玉米油等雖代謝能較低也在2913MJ/kg以上根據(jù)中國NRC和ARC飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)各階段豬的消化能需求約為12.25-16.74MJ/kg代謝能需求約為12.05- 16.07MJ/kg禽類的代謝能需求則約為10.46-13.81MJ/Kg根據(jù)飼料配方的原則和我國常用的飼料原料的能量含量制定配方時(shí)必須添加油脂以確保能量和蛋白質(zhì)的平衡
2.2 油脂對動(dòng)物體的生理作用
油脂在畜禽生產(chǎn)中除了作為能量來源滿足動(dòng)物的需要外,還具有多種重要的生理功能①作為脂溶性營養(yǎng)素的溶劑有利于脂溶性營養(yǎng)素的消化吸收②體內(nèi)代謝水的重要來源動(dòng)物體內(nèi)的脂肪氧化后既供能又供水每克脂肪氧化可比碳水化合物多生產(chǎn)水67%-83%比蛋白質(zhì)產(chǎn)生的水多1.5倍左右③乳化磷脂肪由于磷脂肪分子中即含有親水的磷酸基團(tuán)又含有疏水的脂肪酸鏈因而具有乳化劑特性可促進(jìn)消化道內(nèi)形成適宜的油水乳化環(huán)境并對血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸以及營養(yǎng)物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)等發(fā)揮重要作用④作為動(dòng)物體內(nèi)必需脂肪酸的來源油脂中的亞油酸亞麻油酸是動(dòng)物體不能合成的是細(xì)胞結(jié)構(gòu)和機(jī)體代謝不可缺少的必須從飼糧中攝取
2.3 油脂在畜禽生產(chǎn)中的其他作用
在畜禽飼糧中添加油脂還有如下作用①改善飼糧的適口性和外部感官特性延長食糜在消化道中的停留時(shí)間提高營養(yǎng)物質(zhì)的消化率和動(dòng)物的采食量大大改善動(dòng)物的生長速度②在特殊環(huán)境尤其在高溫條件下可減少動(dòng)物的應(yīng)激反應(yīng)③減少飼料生產(chǎn)過程中的粉塵和飼養(yǎng)過程中的飼料浪費(fèi)減少飼料機(jī)械磨損防止飼料分級提高飼料制粒的質(zhì)量④某些油脂如魚油因富含不飽和脂肪酸及獨(dú)特的腥味對動(dòng)物具有誘食提高繁殖性能促進(jìn)腦神經(jīng)組織的發(fā)育及正常生長的作用及其他許多重要的功能
2.4 油脂在養(yǎng)禽生產(chǎn)中的應(yīng)用
諸多試驗(yàn)表明在飼糧中添加油脂可改善肉雞的生產(chǎn)性能提高飼料報(bào)酬劉軍發(fā)試驗(yàn)表明在商品肉雞飼糧中添加一定比例的混合油可顯著提高肉仔雞后期平均日增重Nitsan研究表明在肉仔雞飼糧中添加30g/kg大豆油時(shí)體蛋白質(zhì)合成提高6.9%當(dāng)大豆油添加至60g/kg時(shí)體蛋白質(zhì)合成只提高了3.4%添加大豆油可降低體脂肪沉積提高生產(chǎn)性能提高肉仔雞的代謝能值蔡澤華等報(bào)道在肉仔雞飼糧中添加棕櫚油可提高飼糧報(bào)酬張中華等報(bào)道在飼糧中添加棕櫚油或豆油能夠顯著降低嶺南黃雞的采食量提高飼糧中各營養(yǎng)素的利用和轉(zhuǎn)化效率
蛋雞在產(chǎn)蛋期間需要大量的能量因此在這段期間需要在飼糧中添加油脂姜寧等研究表明蛋雞在生長期采食高能飼糧可提高日增重和產(chǎn)蛋量并可提高生長期和產(chǎn)蛋期飼糧效率和能量利用率林海等試驗(yàn)證明蛋雞開產(chǎn)前飼糧中添加脂肪可顯著增加血漿極低密度脂蛋白含量提高機(jī)體處理外源脂肪的能力并對開產(chǎn)后的生產(chǎn)性能有良好的作用使產(chǎn)蛋量和蛋重顯著增加產(chǎn)蛋率也有增加的趨勢劉明生等研究表明熱應(yīng)激條件下在氨基酸特別是蛋氨酸充足的情況下增加能量供給可以促進(jìn)家禽的生長劉安芳等報(bào)道在肉鴨飼糧中添加油脂可提高采食量和飼糧報(bào)酬其增重效果以添加9%的水平較好結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益分析以添加3%的效益最高
此外還有諸多報(bào)道表明添加不同種類的油脂可提高禽類的免疫能力和抗應(yīng)激能力如在肉仔雞飼糧中添加豬油玉米油亞麻油和魚油通過測定機(jī)體產(chǎn)生的SRBC的抗體以及脾臟淋巴細(xì)胞的增殖表明添加魚油較添加其它脂肪更能顯著提高雞對SRBC的抗體生成能力添加脂肪可促進(jìn)脾臟淋巴細(xì)胞的增殖反應(yīng)魚油富含W-3系列多不飽和脂肪酸除在家禽飼糧中供能外對提高家禽的免疫力方面亦起著獨(dú)特的作用
也有報(bào)道表明油脂的添加不當(dāng)會(huì)帶來諸多副作用如在肉雞生產(chǎn)中油脂添加比例在1%-6%時(shí)效果顯著超過7%-10%時(shí)則出現(xiàn)食欲降低或腹瀉等副作用并且油脂質(zhì)量越差腹瀉發(fā)生率越高肉仔雞飼糧添脂肪猝死率明顯提高 有研究顯示前期飼糧中添加1.8%油脂猝死率為3.94%隨著飼糧能量水平提高猝死率提高飼糧能量水平由13.01MJ/kg降低11.99MJ/kg發(fā)病率由原來的3.17%降低到1.83%
2.5 油脂在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應(yīng)用
在豬各生長階段的飼糧中添加油脂補(bǔ)充并平衡各營養(yǎng)素尤其是確保蛋白和能量的平衡可改善豬的營養(yǎng)狀況提高生產(chǎn)性能
哺乳期母豬的高營養(yǎng)水平有利于提高產(chǎn)仔數(shù)產(chǎn)活仔數(shù)斷奶窩重和成活率并促進(jìn)母豬斷奶后的重新發(fā)情在哺乳母豬飼糧中添加油脂可增加初乳和常乳中脂肪含量增加母豬產(chǎn)奶量提高仔豬成活率Bobbyd報(bào)道如果仔豬存活率低于80%向母豬飼糧中添加油脂可使仔豬存活率提高4.1%如果仔豬的存活率高于85%則添加油脂的作用是微乎其微的
初生仔豬的能量貯存較少由于斷奶應(yīng)激小腸絨毛縮短消化道容積變小導(dǎo)致采食量下降營養(yǎng)不良生長受阻在斷奶仔豬飼糧中添加油脂可延長食糜在腸道內(nèi)的排空時(shí)間提高養(yǎng)分在體內(nèi)的消化及吸收從而提高增重和飼料報(bào)酬由于油脂改善了飼糧的適口性有利于提高斷奶仔豬生長性能王友明等試驗(yàn)表明在斷奶仔豬飼糧中分別添加2.7%13.5%的混合油棕櫚油魚油和豆油結(jié)果使用油脂的各組日增重分別比對照組提高6.05% - 20.22%料肉比分別降低2.26%-8.14%說明添加油脂可提高日增重和飼糧報(bào)酬
在生長肥育豬飼糧中添加油脂可改善增重和飼糧轉(zhuǎn)化率有研究表明在一定的添加水平內(nèi)油脂含量每增加一個(gè)百分點(diǎn)飼糧效率可提高2%張?jiān)鲇⒌妊芯勘砻?span id="uhhv8nj" class="myIcon">在生長豬飼糧中分別添加2.7%-3.5%的混合油棕櫚油和豆油可提高增重6.79%-7.06%料肉比則降低4.22 %-5.72%經(jīng)濟(jì)效益可提高6%以上但脂肪添加超過5%時(shí)日增重雖然仍有改善而日采食量則下降背膘厚度隨添加量的增加而增加有試驗(yàn)表明在25Kg的生長豬飼糧中添加6%的油脂平均日采食量最低豬的料肉比也最低但背膘厚上升無脂瘦肉指數(shù)下降因此生長豬階段油脂適宜添加量為2%-5%過量則影響胴體品質(zhì)
3. 油脂酸敗及其危害
油脂受氧水光熱微生物等的作用會(huì)逐漸水解或氧化而變質(zhì)酸敗使中性油脂分解為甘油和油脂酸或使油脂酸中的不飽和鏈斷開形成過氧化物再依次分解為低級油脂酸醛類酮類等物質(zhì)而產(chǎn)生異臭和異味有的酸敗產(chǎn)物還具有致癌作用油脂酸敗的同時(shí)破壞了其中所含的維生素并且對機(jī)體酶系統(tǒng)如琥珀酸氧化酶細(xì)胞色素氧化酶等 也有損害作用
油脂酸敗對畜禽生產(chǎn)的危害包括①降低飼糧的適口性油脂氧化酸敗的產(chǎn)物有醛酮醇酯烴等這些物質(zhì)可產(chǎn)生哈變味影響動(dòng)物采食嚴(yán)重的可導(dǎo)致拒食食后中毒甚至死亡②降低飼糧的營養(yǎng)價(jià)值油脂酸敗時(shí)油脂酸組成發(fā)生變化飼糧中作為必需油脂酸的PUFA如亞油酸18:2n-6 亞麻油酸18:3n-3遭到破壞特別是魚油中n-3系列油脂酸相對比例顯著下降同時(shí)氧化油脂的消化率也下降這可能是氧化油脂抑制了胰油脂酶活性部分油脂氧化過程中形成的高活性的自由基能破壞維生素特別是脂溶性維生素如維生素AED等導(dǎo)致維生素缺乏癥氧化酸敗產(chǎn)物也可作用于賴氨酸及含硫氨基酸使其營養(yǎng)價(jià)值降低③影響機(jī)體酶活性部分研究發(fā)現(xiàn)攝食氧化油脂后動(dòng)物肝臟和血清CA TGSH-PxSOD葡萄糖-6-磷酸酶及肉雞腸系膜Se-GSH-Px活性升高抗氧化輔助因子GSH減少相應(yīng)地GSSG增加同時(shí)一些與機(jī)體代謝氧化產(chǎn)物有關(guān)的酶如肝臟微粒體醛脫氫酶細(xì)胞色素C還原酶的活性升高相反也有一些研究指出氧化油脂降低肝臟GSH-Px谷胱甘肽還原酶GR以及肝臟線粒體NAD-依賴型醛脫氫酶和NADP-依賴型醛脫氫酶的活性鄭君杰等研究認(rèn)為脂質(zhì)氧化可使蛋白質(zhì)和酶如核糖核酸酶胰蛋白酶胃蛋白酶失活④影響免疫機(jī)能有研究表明酸敗氧化過程的副產(chǎn)物能使免疫球蛋白生成下降Dibner等發(fā)現(xiàn)氧化雞油使豬腸道固有膜卵泡淋巴細(xì)胞增殖降低雞腸道內(nèi)膜上皮細(xì)胞IgA分泌減少且穩(wěn)定性減弱⑤氧化油脂可破壞細(xì)胞膜流動(dòng)性及其完整性并對酶活性產(chǎn)生影響致使細(xì)胞正常生理生化功能失衡組織器官正常結(jié)構(gòu)被破壞出現(xiàn)多種病理癥狀有研究表明攝食氧化油脂可使動(dòng)物肝脾胰腎等內(nèi)臟器官病變腫大嚴(yán)重者內(nèi)臟組織降解萎縮壞死⑥影響肉產(chǎn)品的質(zhì)量氧化油脂導(dǎo)致維生素E和PUFAs含量下降維生素E含量下降削弱肌肉產(chǎn)品氧化穩(wěn)定性而PUFAs減少則降低了膜流動(dòng)性特別是氧化產(chǎn)物對膜完整性的破壞使來源于攝食氧化油脂的肉產(chǎn)品在儲(chǔ)存期間發(fā)生肌肉滲出性損失產(chǎn)生異味和顏色消退及形成有害過氧化產(chǎn)物
4. 防止油脂變質(zhì)的措施
防止油脂變質(zhì)是確保畜禽生產(chǎn)安全的首要措施主要包括①注意避光陽光中的紫外線能促進(jìn)油脂氧化和加速有害物質(zhì)的形成油脂應(yīng)放在陰涼處保存盛油的容器要盡量用深顏色的最好是金屬容器②防止高溫油脂的貯存溫度以10-15℃為宜③使用抗氧化劑最常見的方法是添加各類抗氧化劑典型的有化學(xué)抗氧化劑BHTBHA等還有各種植物提取物如橙皮提取物大豆異黃酮茶多酚等此外VE在油脂中的含量達(dá)到0.01%-0.03 %時(shí)就能起到良好的抗氧化效果④真空充氮貯油亦可降低油脂耗氧量減小劣變速度延長保存期⑤油脂微囊化粉末化使得油脂因壁材的包被作用而與空氣和水分隔絕從而防止了油脂的氧化酸敗⑥利用金屬鈍化劑清除微量金屬有研究表明微量金屬如銅鐵鉛等的存在會(huì)對油脂的氧化穩(wěn)定性和滋味產(chǎn)生極為不利的影響這是因?yàn)檫@些微量金屬能催化氧化作用它們是一種助氧化劑金屬鈍化劑的作用則是與助氧化金屬絡(luò)合起來將助氧化金屬包容在絡(luò)合結(jié)構(gòu)或環(huán)狀結(jié)構(gòu)中,從而使該金屬不再起助氧化劑的作用很多化合物都顯示出鈍化金屬的性能主要有多羧酸和醇類羰甲基- 硫氫基琥珀酸大豆卵磷脂硫代二醋酸植酸檸檬酸磷酸及山梨醇等其中以檸檬酸效果最為顯著磷酸次之
5. 油脂的添加形態(tài)與工藝
常溫下呈液態(tài)的稱為油棕櫚油例外呈半固態(tài)或固態(tài)的則稱為脂油可通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為脂目前飼料生產(chǎn)企業(yè)添加的油脂多為液態(tài)的植物油對于粉料一般采取將液體油直接注入混合機(jī)內(nèi)同飼料一起拌勻的方式添加對于顆粒飼料則可用噴霧法把油脂全部噴在成型的顆粒上也可先將30%的油脂添加在混合機(jī)內(nèi)混勻后壓制成顆粒然后將剩下的70%噴涂于顆粒上添加液態(tài)油脂的缺點(diǎn)在于油脂直接與水空氣接觸易氧化變質(zhì)影響產(chǎn)品質(zhì)量
目前研究比較多的是粉末油脂根據(jù)加工方式的不同粉末油脂又分多種包括冷噴脂肪粉多孔淀粉脂肪粉微膠囊脂肪粉等
冷噴脂肪粉油脂含量高達(dá)95%原料大多為棕櫚油生產(chǎn)原理為利用高熔點(diǎn)棕櫚油一般在50以上加熱后溶解成液體油經(jīng)高壓噴霧成霧珠狀后遇到冷氣棕櫚油轉(zhuǎn)化為固態(tài)粉末成為市售的常規(guī)冷噴脂肪粉其特點(diǎn)是能值高但脂肪溶點(diǎn)高動(dòng)物難以消化吸收夏天遇熱易融解結(jié)塊流動(dòng)性差脂肪直接接觸空氣易氧化變質(zhì)
多孔淀粉脂肪粉是在常溫下將多孔淀粉與油脂按適當(dāng)?shù)谋壤M(jìn)行混合利用多孔淀粉的較大比表面積及多孔淀粉顆粒蜂窩狀孔洞的特點(diǎn)將液體油脂吸附并包埋在淀粉顆粒中它能吸附多孔淀粉自身重量70%-80%的油脂而成固體粉末狀用多孔淀粉制備粉末油脂工藝簡單無需對油脂進(jìn)行乳化均質(zhì)干燥等復(fù)雜加工制備方便成本低廉含油量高但缺點(diǎn)是高溫季節(jié)易結(jié)塊流動(dòng)性差易氧化變質(zhì)
微膠囊脂肪粉是通過先進(jìn)的乳化工藝將脂肪乳化剪切為微米級脂肪球用乳糖低聚糖和水溶性蛋白作為壁材將液態(tài)的油脂包埋在一微小且封閉的囊體內(nèi)形成微膠囊狀再經(jīng)噴霧干燥等特殊的技術(shù)和工藝而制成的該類產(chǎn)品的特點(diǎn)是:①被高速剪切高壓均質(zhì)及乳化處理后的脂肪球直徑為015~5微米接近豬母乳中脂肪球大小提高了豬對脂肪的消化吸收率②完全水溶在豬腸道內(nèi)易分散和被吸收③油脂被乳糖水溶性蛋白等壁材包裹與空氣隔絕不易被氧化變質(zhì)同時(shí)包被處理亦是重要的營養(yǎng)源④油脂組成與含量可以根據(jù)動(dòng)物的營養(yǎng)需要調(diào)整將短鏈與中鏈脂肪酸不飽和脂肪酸等進(jìn)行科學(xué)配伍極大地滿足豬的生長需要⑤添加工藝簡單混合均勻可省去傳統(tǒng)液態(tài)油脂的噴淋系統(tǒng)目前江西省元昌工業(yè)有限公司開發(fā)的以糖漿低聚糖為壁材的微膠囊脂肪粉如脂粉可滿足飼料生產(chǎn)廠家對優(yōu)質(zhì)能量飼料的需求
6. 結(jié)語
在畜禽同糧中添加油脂是當(dāng)前畜禽生產(chǎn)必不可少的手段然而更多的研究應(yīng)該關(guān)注于油脂在畜禽日糧中的添加量和添加工藝如何更加安全有效地防止油脂變質(zhì)對畜禽生產(chǎn)危害這需要更多更系統(tǒng)的研究