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复合大豆磷脂粉生产与应用

放大字体 缩小字体 发布日期:2019-07-06 09:38:49 来源:互联网

大豆磷脂是从生产大豆油的油脚中提取出来的产物,在大豆中的含量为1.2%~3.2%.它是由甘油、脂肪酸、胆碱或胆胺所组成的酯,能溶于油脂及非极性溶剂中。大豆磷脂的组成成分复杂,主要含有卵磷脂(约含34.2%)、脑磷脂(约含19.7%)、肌醇磷脂(约含16.0%)、磷酯酸丝氨酸(约含15.8%)、磷脂酸(约含3.6%)及其他磷脂(约含10.7%).其中最主要的3种磷脂为:卵磷脂,是由甘油、脂肪酸、磷酸和胆碱组成;脑磷脂,与卵磷脂的结构相似,它含的氨基醇是乙醇胺而不是胆碱;肌醇磷脂,是由甘油、脂肪酸、磷酸和肌醇构成。大豆磷脂在畜禽体内脂肪代谢、肌肉生长、神经系统发育和体内抗氧化损伤等方面发挥很重要的作用。近年来,大豆磷脂作为饲料添加剂代替部分脂肪已初步应用于饲料工业。

1大豆磷脂的理化性质

纯净的大豆磷脂在高温下是一种白色固体物质,由于精制处理和空气接触等原因而变成淡黄色或棕色。大豆磷脂溶于油脂、脂肪酸和苯、乙醚等有机溶剂,部分溶于乙醇,极难溶于丙酮和乙酸甲酯,不溶于水。磷脂具有亲水胶体的性质,遇水时能吸水膨胀,从而使其在油脂中溶解度大大降低,从油中析出。在磷脂分子中,有磷酸根和氨基醇亲水基团及碳氢键疏水基团,故磷脂能起表面活性剂作用,能使水、油两个不相溶的相形成稳定的乳胶体,这是因为磷脂在水、油两相之间形成一个界面层而降低油与水之间的表面张力,成为很好的乳化剂和分散剂。磷脂在空气中或阳光中不稳定,易氧化酸败而变黑,但在油脂中却比较稳定。磷脂的耐热性能较好,但温度超过150℃会逐渐分解。磷脂在酸碱条件下易水解,其产物为脂肪酸、甘油、磷酸、氨基醇及肌醇等。

2大豆磷脂的种类

根据大豆磷脂加工工艺的不同,可将其分为以下几个类型:

2.1天然粗制磷脂

由大豆精炼油的副产品(油脚)真空脱水而制得,亦称为浓缩大豆磷脂。产品的丙酮不溶物(磷脂和糖脂)含量为60%~64%,大豆油含量为36%~40%.

2.2改性大豆磷脂

由浓缩大豆磷脂经化学改性而制成,具有较好的亲水性和水包油(O/W)乳化功能。改性方法主要有3种:物理法、化学法和酶法。其丙酮不溶物含量与天然粗磷脂含量相同,但其乳化性和亲水性能较浓缩大豆磷脂有显着提高,因此在饲料添加性能、液体饲料制备和能量的消化吸收方面有更大的优势,在饲料中应用广泛。

2.3粉末大豆磷脂

浓缩大豆磷脂经丙酮脱除油脂后的高纯度磷脂产品,也称脱油磷脂粉。色泽为米黄色或浅棕黄色,呈粉粒状,丙酮不溶物含量为95%~98%.

2.4精制大豆磷脂

经丙酮沉淀制得的粉末大豆磷脂可经乙醇油提进行纯化,乙醇处理后分为醇溶部分和醇不溶部分。醇溶部分磷脂酷胆碱含量高,增强了其亲水性,是O/W型乳化剂;醇不溶部分分为磷脂酸乙醇胺和磷脂酷肌醇,是W/O型乳化剂。

2.5磷脂油

植物油和脂肪酸稀释的磷脂产品,粘度低,易于泵送或喷涂。磷脂含量一般为30%~52%.

2.6粉状大豆磷脂

液态磷脂加载体而形成的固体粉状产品。磷脂含量为10%~50%.

2.7漂白大豆磷脂

粗磷脂经过过氧化氢漂白后进一步脱水所得的产品,含水量小于1%.

3大豆磷脂的生理营养作用

大豆磷脂产品的主要成分有油脂、磷脂、胆碱、不饱和脂肪酸和维生素E等。磷脂是生物膜的重要组成部分,是动物脑、神经组织、骨髓和内脏中不可缺少的组成部分,对幼龄动物的生长发育非常重要。大部分磷脂以脂蛋白复合体的形式存在于细胞壁基质、细胞膜、髓鞘、线粒体和微粒体中,其作用是使非极性物质具有很高的通透性。磷脂还参与脂类的代谢,促进饲料中脂类的消化。吸收、转运和合成,防止脂肪肝的产生。磷脂不仅参与脂肪酸的代谢,而且改善维生素 A的吸收。磷脂还参与钠离子与钾离子的活动,激活一些神经组织。磷脂与不饱和脂肪酸中的必需脂肪酸作为组织细胞不可缺少的成分,还可增强组织器官功能,提高动物机体免疫系统活力,增强抗应激能力和抗病力。胆碱可节约动物体内部分蛋氨酸。油脂中的亚油酸、亚麻酸是动物体不能合成的,是细胞结构和机体代谢不可缺少的,必须从饲料中摄取。维生素E具有抗氧化作用,保护饲料中的其他维生素和不饱和脂肪酸。

4大豆磷脂在动物生产中的应用

4.1预防脂肪肝

鱼类营养性脂肪肝严重影响鱼的生长、肉质和抗病力;鸡的脂肪肝可导致产蛋率下降、死亡率升

高。脂肪肝综合症的生理原因主要是缺少磷脂,因为磷脂对脂肪代谢是非常重要的。磷脂分子具有乳化特性,所含的不饱和脂肪酸能酯化胆固醇,在血液中调节脂肪、胆固醇的运输和沉积。动物在肝中合成磷脂,并可通过形成脂蛋白不断把这些脂肪转运到肝外。脂蛋白是磷脂、胆固醇、甘油三酯和阿扑蛋白的复合物,如无足够的磷脂,脂蛋白便不能形成,肝内则会充盈脂肪。由于肝壁薄组织被脂肪浸润,其他重要的化学过程和合成就不能顺利进行,这样机体的其他有关功能将受到影响。因此,在饲料中补充一定量的磷脂,使脂蛋白的合成顺利进行,肝内的脂肪便可输运出,预防脂肪肝的发生。曹俊明等(1997)对草鱼的研究表明,当饲料中添加一定量的大豆磷脂时,草鱼肝脏脂肪脂质含量大幅度降低。

4.2改善动物的体脂构成

在饲料中添加适量的大豆磷脂可提高屠宰率、降低腹脂和改善肉质。由于大豆磷脂产品含有一定量的不饱和脂肪酸,如二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA),动物采食含大豆磷脂的饲料,其体脂中这些不饱和脂肪酸的含量会相应提高,从而达到改善体脂的目的。邵邻相等(1996)在高脂日粮中添加大豆磷脂饲喂大鼠,结果大鼠血清中胆固醇、甘油三酯及极低密度脂蛋白含量明显降低,这说明大豆磷脂有降低血脂的作用。曹俊明等(1997)的试验表明,用含5%磷脂的饲料饲喂草鱼,52d后肝、胰脏的脂肪酸组成发生了变化,EPA和DHA含量显着升高,说明大豆磷脂可改善草鱼体脂构成。王若军等(1997)的试验表明,大豆磷脂可完全替代肉鸡日粮中的豆油,可提高屠宰率,降低腹脂和改善肉质。

4.3提高生长效率和饲料转化率

4.3.1猪

国内外的研究表明,在仔猪断奶后14d内由于胆汁分泌不足,仔猪对脂肪的乳化能力较弱。在仔猪饲料中添加磷脂可提高日粮粗蛋白质和能量的消化率,减少因消化不良导致的腹泻,促进代谢,改善增重和饲料转化率。Gunther(1994)研究表明,在断奶仔猪日粮中添加0.2%脱油大豆磷脂,仔猪的日增重比对照组提高9.5%,料重比降低7.5%;添加0.6%日增重提高17.1%,料重比降低12%.甘溢凌(2000)进行的大豆磷脂对断奶仔猪的试验表明,添加大豆磷脂组仔猪日增重提高6.8%,节约饲料约5.4%.在生长猪日粮中添加大豆磷脂也有同样的效果。李立(1999)的试验表明,生长猪日粮中添加5%大豆磷脂,日增重可提高7%.

4.3.2牛

有研究证实,添加磷脂可显着改善小牛对人造奶中非乳脂的消化率。在小牛饲料中添加大豆磷脂40~50g/d,5个月中试验组平均日增重为870~880g,比对照组提高53%~64%.同时在饲料中添加磷脂和脂肪,可解决给小牛喂酪蛋白、乳糖、矿物质和维生素的合成日粮时出现的代谢紊乱和生长迟缓问题。

4.3.3家禽

有研究报道,在肉仔鸡料中添加磷脂可改善仔鸡的生长状况,并可增加肝中维生素A的贮存,促进骨的生长。耿庆辉(1996)的试验表明,在肉鸡日粮中添加2%改性磷脂,可提高增重7%~10%,饲料报酬提高5%~8%;给产蛋鸡饲喂含1.5%大豆磷脂的饲料,产蛋率提高9.9呢,饲料报酬提高9.2%.常开成(1998)用浓缩大豆磷 脂全部替代蛋鸡日粮中3%的油脂,添加磷脂组蛋鸡多产蛋7.l%,蛋白质消耗减少7.2%.

4.3.4水产动物

鱼类在孵化后的快速生长中,需要丰富的磷脂来构成细胞的成分,当磷脂的生物合成不能充分满足仔鱼的需求时,需要在饲料中添加磷脂。另外,饲料中的磷脂还能促进甲壳动物对胆固醇的利用,提高甲壳动物的生长和成活率。虾在不同生长时期对磷脂的需要量不同,幼虾因不能合成足够的磷脂供生长和代谢的需要,因而幼虾对磷脂的需要量高。Abramo等(1981)的研究证明,龙虾需要卵磷脂以确保它在脱壳期间的生存。日本科学家指出,日粮中含0.5%~l%的磷脂对幼虾的生长和成活是必需的。薛永瑞等(1989)的试验表明,在鲤鱼饲料中添加2%的改性大豆磷脂,比对照组增产30.7%,饲料系数降低0.21,饲料成本降低了9.63%.Poston(1990)在饲料中添加4%或8%的大豆磷脂,明显降低了大西洋鲑的饵料系数。Kanagana等(1985)报道,在虾料中添加1%大豆磷脂可提高虾的生长速度和成活率。

5影响大豆磷脂应用的因素

随着畜牧业和饲料工业的飞速发展,饲料在市场上的竞争日趋激烈。大豆磷脂产品作为一种替代植物油,降低饲料成本的能量原料,被越来越多的厂家、养殖业户所重视和使用。但是,由于这种产品在国内处于刚刚开发阶段,技术尚不十分成熟,产品质量良莠不一,国内饲料行业又没有制定相应的质量标准,再加上有的使用单位对其性能与质量不清楚,所以该产品也给一些饲料加工企业及养殖户带来了很大的损失。近年来,东北地区的很多饲料加工企业应用磷脂后的质量事故;如饲料发霉、变质、肉鸡发生脑组织软化、白肌病、免疫力下降、腹泻、采食量下降,甚至拒食等。很多事故是由磷脂导致的或与磷脂有直接关系。

其次,由于粉末磷脂加工成本及使用成本较高,饲料工业中使用的基本上是粗制大豆磷脂,常温下为半固态,粘度非常大,用于饲料添加不能混合均匀,即便是高温流动状态下加入也难于混合。为解决磷脂在饲料中的混合问题,复合磷脂粉(粉状大豆磷脂)在近些年得到了很好的发展。

6复合磷脂粉的生产

复合磷脂粉的生产工艺很简单,就是将玉米膨化后与磷脂油混合即可。

目前,东北地区有众多厂家生产复合磷脂粉,我公司的膨化机用户也有很多从事该产品的生产。需要注意的是,复合磷脂粉中的膨化玉米比普通膨化饲料玉米膨化度高,要求较高的吸附性能,以生产出含脂肪及磷脂较高的产品。我们的用户一般采用45~50%的膨化玉米粉吸附50~55%的磷脂油,终产品为浅黄色至棕黄色粉状,具有大豆磷脂及膨化玉米固有香味,含磷脂、豆油、蛋白质、碳水化合物、胆碱(0.8%-1.1%)、必需脂肪酸(16-20%)VE等,主成分:粗脂肪≥50%、粗蛋白4-7%、磷脂≥30%、水分≤6%、酸 价≤20%、粒度(目)20-30、能量(大卡/千克)≥6000.

7复合大豆磷脂粉的应用

复合大豆磷脂粉可提高饲料的能量和营养价值;提高饲料转化率,降低饲料系数;改善饲料的适口性,具有诱食作用;提高制粒的物理质量和产量,减少饲料在挤压成形时的粉料损失和能量消耗;防止粉尘飞扬和饲料自动分级;减少水产饲料中水溶性营养素的溶失;改善水产饲料在水中的漂离和沉降;减少饲料浪费和水质污染;促进脂质消化吸收,预防脂肪肝;促进幼龄动物生长发育,提高成活率;提高动物生长速度和生产性能;提高动物繁殖能力,增强动物机体抗病能力;便于饲料加工,可替代部分油脂和合成氯化胆碱。

7.1 肉禽用

改善适口性,缓解应激,缩短出栏时间。

提高免疫系统,增强抗病力,有效预防脂肪肝、腹水综合症及猝死症。提高屠宰率,降低腹脂,改善肉质风味,有效增加肝重。全增重率提高5%,成活率提高1.5%,料肉比降低2%,代谢能≥5.69MCal/kg直接添加 ,前期1.5~3%,中期2.5~4%,后期3.5~5%.

7.2 蛋禽用

提高蛋壳质量,减少破蛋、白班蛋及肉班蛋,改善蛋黄质量,增大蛋卵个头。提高受精率、孵化率。增强免疫系统活力,缓解应激。

产蛋率提高越5%,枚蛋增重2.5克左右。产蛋高峰期延长半月之久。直接添加,蛋禽2~5%.

7.3乳猪、仔猪、育肥猪用

有效降低粉料的粉尘量。

改善适口性,促进生长,提高成活率,缩短出栏时间,缓解应激。增强抗病力和仔猪的御寒能力。成猪皮薄细腻,皮毛光亮,瘦肉率提高。提高增重:仔猪5%,生成猪3%,降低料肉比,仔猪:2%,生长猪:1%左右。消化能5.19MCal/kg.

7.4水产用(鲤、鲫、鳗、虹鳟、鲑鱼、罗非鱼及虾、蟹、甲鱼等)

提高饲料颗粒质量,减少水溶性维生素在水中的散失,具有诱食作用改善适口性。提高成活率,特别是甲壳类在幼苗和脱壳期的成活率。增强免疫系统活力,缓解应激;有效预防脂肪肝,肾脏和肠内出血、贫血等疾病,磁降低体侧弯及大腹腔发生率,保持自然条形。提高越冬和运输成活率。

有利色素沉积,保持天然体色,并提高机体组织磷脂含量,改善肉质风味鲤鱼增重越15%,成活率提高2%,饲料系数降低15%.消化能直接添加,3~5%.

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