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智特奇王银东博士:饲用乳化剂的质量鉴别与应用,希望大家也能借鉴一下!

辅音观点 2021-08-03

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各位嘉宾,各位朋友,大家晚上好!非常荣幸在平台上跟大家一起来分享饲用乳化剂的质量鉴别与应用。乳化剂在饲料添加剂当中是一个成熟的产品,在市场上应用也有十多年的时间了,今天我为什么要把这个话题重新拿出来跟大家再分享?

各位嘉宾,各位朋友,大家晚上好!非常荣幸在平台上跟大家一起来分享饲用乳化剂的质量鉴别与应用。乳化剂在饲料添加剂当中是一个成熟的产品,在市场上应用也有十多年的时间了,今天我为什么要把这个话题重新拿出来跟大家再分享?因为在这个产品上,我们借鉴了它的很多研究,也有一些新的观点,希望大家也能借鉴一下!

 

饲料无抗方案正式实行后,饲喂动物生产性能的稳定性将成为大家非常值得关注的一个重点,因为饲料正式实行无抗方案后,不少地方就会发生养的动物生产性能会下降,因为抗生素有非常强的带动营养功能,所以没有抗生素以后,动物生产的稳定性,就会变成大家所关注的一个要点,也是一个难点,从养殖环境、育苗、管理、饲料,大家都做了很多工作。

 

我们今天所提到的内容重点从两个方面着手:第一个就是提高饲料的本身利用率,先对原料进行一些预处理,比如发酵处理,黄化加工处理等,然后就是把它的抗疫因子去掉,去掉一些不好的物质,我们再添加一些功能性的添加剂,比如酶制剂、乳化剂等,这些添加剂主要是提高营养成分的消化吸收;第二个方面就是改善肠道环境,提高动物机体免疫力,通过提升自身的消化吸收的能力,能够使机体得到健康,带来保障。在饲料添加剂里面,有些添加剂能够改善肠道环境,比如酸化剂,植物精油,微生态,这三类产品也是目前我们在市场上比较常见的产品。

 

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由于原料价格居高不下:一方面是疫情的原因,另一个方面是由国际贸易的争端所引起的。目前整体饲料原料的价格就是非常高,特别是油脂的价格,近年来不断的攀升,已经到了有史以来比较高的一个点了。还有一个问题就是油脂的质量也不是非常稳定,由于价格高,那些油脂质量低的也拿来出售,导致我们的饲料配方稳定性受到影响,所以说能提高油脂的利用率也是我们关注的重点之一。

 

今天主要内容还是从油脂利用率方面来表述,油脂利用率主要是受乳化剂的影响,乳化剂大家也都非常熟悉,所以,第一部分:乳化剂的简述与种类,简单的描述一下;第二部分:乳化剂的作用机理,稍微介绍一下;重点是第三部分:乳化剂的质量鉴别。乳化剂大家都需要用,乳化剂在市场上也有好多种类,正是因为它有好多种类,它们没有共同的指标,所以我们需要鉴别区分,然后我们直接把这么多年来的经验进行总结,然后提出来一些方法,供大家参考,当然这个参考也不是说就是一定的,每家都有自己的一些品控方法,但是我觉得我们这个品控方法,这么多年来在市场上的应用还是有效果的;第四个方面:就是乳化剂的应用效果,这个方面以前也做过很多实验,最近我们做了一些新的研究,一会跟大家分享。

 

1、乳化剂的简述与种类

 

乳化剂的分类主要有四种:阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型。这是从大的方面去分的,实际上它的种类很多,包括我们经常说的肥皂,洗衣粉等,要是有什么污渍到我们身上,我们就可以用肥皂轻松的把它洗掉了。

 

乳化剂作用是很多的,各行各业都有所应用,比如畜牧业、食品业、化妆、医药、日化、农业、工业、建筑等。对于畜牧业来说,肯定是我们关注的首选,乳化的效果,我们公司会生产类胡萝卜素类的产品,我们这类产品的生产过程中也会用到,主要是为了增强工艺路线,给类胡萝卜素所有产品一个新的形象,所以,乳化剂对类胡萝卜素产品生产企业来说,早年就开始研究并使用的一类产品。

 

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我们再来探讨一下乳化,实际上是当油和水在一起,他们形成一个交融的状态,乳化过程中需要一个反应物,那就是乳化剂,乳化剂就是一类具有亲水基(羟基)和疏水基(碳氢化合物长建)的表面活性剂;形成薄分子层,降低两相的界面张力。有了乳化剂,水就会和油混合并乳化。

 

乳化状态有两种形式,一种是油滴分散在水中;另一种是水滴分散在油中,简称油包水和水包油状态,我们动物肠道里面的主要环境是水环境,由于其中水的含量远高于油的含量,所以我们更希望乳化的状态是水包油的状态,这样可以使更多的油被乳化,更能促进这个水下油的分解,更有利于脂肪的吸收。

 

2、乳化剂的作用机理

 

乳化剂的作用机理。从我们动物饲料的营养配方角度来说,不管是颗粒料、膨化料还是粉料,不管是猪料、禽料还是鱼料,在这些饲料里,我们都会添加一些油脂,添加油脂的主要目的:一个方面它本身就是动物营养物质所需要的;另一方面就是把它作为一个能量的主要供应,将饲料的能量提高,改善生产线料肉比,油脂在整个饲料含量中属于一个较高水平。

 

如何提高油脂的含量水平呢?主要还是从能量的角度来解释为什么要添加更多的油脂?从最基本的东西来看,也就是从能量释放的角度来看,1g蛋白质在体内完全燃烧可提供4Kcal能量,1g碳水化合物在体内完全燃烧也可提供4Kcal能量,1g脂肪在体内完全燃烧可提供9Kcal能量,所以说我们更希望是脂肪作为能量供应,同样的消耗,按照这个重量的比较考虑,同重量的脂肪提供的能量是蛋白质的2.25倍。当前饲料中油脂添加情况,在猪料里面一般是1—5%,在鸡鸭料里面添加量一般是2—7%,然后在水产料里面添加量一般是3.5—12%,添加的油脂一般是大豆油、棕榈油、鸡油、鸭油、猪油等,如果油脂本身质量不好的话,它也会影响动物的其他营养成分的消化吸收,所以总的说来,目前整体倾向在饲料当中添加油脂。

 

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我们再看看几种主要动植物油脂的脂肪酸组成,我们都知道不饱和脂肪酸,中短链脂肪酸一般在12个以下的碳还是比较好消化吸收的,例如椰子油,但是其他的猪油,鱼油,包括菜籽油等,他们属于长链脂肪酸,不容易消化吸收。脂类在动物机体里面的消化吸收,只有碳链很短的才能直接吸收,例如甘油。但甘油三从不能直接吸收,首先在胆汁的作用下分解,分解成为脂肪酸、甘油、甘油一酯,甘油一酯不能直接被动物吸收利用,在胆盐的作用下形成混合微胶粒,再被肠上皮细胞吸收,通过血液循环到身体的各个地方。这当中有两个地方需要用到乳化剂,一个是脂肪的分解,第二就是在形成混合微胶粒时进行使用,如果在这两个节点胆盐含量不够就不能充分的吸收脂肪,所以在这两个节点需要补充外援乳化剂,这样对整体的消化吸收是有很大帮助的。

 

之所以要补充外援乳化剂,是因为脂肪消化存在几个问题:第一是大多数脂肪酸是不溶于水的,而肠道中为水环境;第二是脂肪必须乳化才能分解、分解物必须乳化成微团才能吸收;第三是幼龄动物消化机能不健全、作为乳化剂的胆汁分泌不足。营养消化吸收的主要因素,最主要的是动物种类与发育阶段,幼年动物对脂肪的消化吸收影响比较大,但这是不可调控的,我们可以调控的是脂肪的种类和乳化能力,还可以调控的因素就是乳化剂的选择。因为国家还没有一个标准,每个公司都有各自的标准,我们要做的就是统一这个标准,对他们的质量进行检测,这也是接下来的重点内容。

 

3、乳化剂的质量鉴别

 

乳化剂的鉴别可以从四个方面出发:一个就是亲水亲油平衡值(HLB);第二就是最小临界浓度(CMC);第三个就是乳糜维持时间(CMT);第四个乳糜微粒直径(CMS)。

 

1、HLB

 

我们先了解一下HLB值,HLB值是0到20之间,我们要知道乳化作用的最佳范围是8-18,这是水包油的状态,如果HLB值在12-13之间就更好。几种常见的乳化剂HLB值,卵磷脂是3-4,单双甘油酯也是3-4等,大家都知道改性卵磷脂的HLB值是最佳乳化作用的乳化剂。现在市场乳化剂产品的主要成分,主要是磷脂类、胆汁酸类和脂肪酸类,目前用的最普遍的是磷脂类,占了百分之九十几的市场。

 

2、临界乳糜微粒浓度 (CMC)

 

我们再看看临界乳糜微粒浓度(CMC),不同的产品,临界乳糜微粒浓度也是不同的,目前来看,溶血卵磷脂的临界乳糜微粒浓度(CMC)是最低的,也就代表了它是最好的。

 

3、油水乳糜分层时间

 

第三个我们了解一下油水乳糜分层时间,这是需要我们进行试验找出的,试验条件就是先模拟配比,水:100g、油:50g、乳化剂:0.2g(有效成分);温度:室温;方式:用手将瓶子剧烈(上下)摇晃1min;对象:智富能等样品;设备:显微镜、粒径分析仪。我们通过观察油水分层时间进行判断乳化剂起到作用的大小及其品质,油水分层时间越长说明效果越好;反之则效果不佳。

 

4、油粒粒径均匀性及大小

 

我们通过显微镜观察油粒粒径均匀性及大小,对不同的产品产生的效果进行分析比较,再通过粒径分析仪进行测量,分别在开始时测一个值,在一小时的时候测一个值,在两小时的时候测一个值,有些产品在两小时的时候已经分层了,就没有数据了,也说明了这款产品效果不好。通过表格对比,我们可以看出智富能稳定且数值保持在26,说明这款产品的效果最佳。

 

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下面让我们了解一下高品质乳化剂的作用特征:第一,外观观察,油水相溶时间越长越好,且油水相不能过于分明;第二,显微镜观察,油粒分布均匀,无明显大油粒存在;第三,粒径分析仪测定,粒径越均匀越小越好,长时间下油粒粒径分布稳定,粒径无明显变化。拥有这些特征的乳化剂才能更好的发挥效果。

 

4、乳化剂的应用效果

 

最后一个方面,简单介绍一下乳化剂的应用,乳化剂在当前也是一个非常成熟的产品,大家也经常会用到,对于它的效果可能不是非常确认,不清楚它到底能够发挥多大的效果,下面我们通过一个实验给大家看看它的准确效果。本试验采用单因素试验设计,分别以高脂肪(高能)组和正常脂肪(正常能量)组的两种日粮饲喂肉鸡,收集并比较肉鸡全粪的重量,及其脂肪、蛋白质含量,评估智富能(I)。实验分为四组,两个对照组,两个实验组,对照组分为正常能量对照组F1和高能量对照组F2,实验组就是在对照组的基础上加上了400mg/kg智富能(I)F3和F4。

 

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通过上表对比可知,粪便中油脂含量在添加了智富能(I)后有明显的减少,再看吸收率,在正常能量时吸收率较低,但是高能量时吸收率就更高了,说明能量提供越多,智富能(I)帮助转化的能量也越多。我们再来看看智富能(I)对饲料中蛋白利用率的影响,从表中可以看出,在加入智富能前后各数据差异不大,变化不大,说明智富能对蛋白的利用率几乎没有影响。

 

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所以我们可以总结,在本试验条件下,在正常能量组和高能量组中添加智富能(I)后粪便中脂肪的含量与对应的对照组相比分别降低了2.86%和6.23%,对应的饲料中脂肪吸收量/摄入量的比值分别比对应的对照组高4.87%(正常组)、9.05%(高能组);按照智富能(I)价格为38元/公斤、豆油价格为8000元/吨,同时每吨饲料智富能(I)添加量为400g/t测算,每吨饲料需投入15.2元,即按照正常脂肪组可节约60*0.0487=2.922kg油脂,即每吨饲料可节省2.922*8-15.2-2.522(载体成本)=5.654元;在高脂肪组时,可节约100*0.0905=9.05kg油脂,即每吨饲料可节省9.05*8-15.2-8.65(载体成本)=48.55元;这是我们最近做的实验。

 

我们早期也做过不少实验,例如,添加智富能对断奶仔猪生产性能的影响,我们将120 头平均体重为(8.52±0.76)kg 的23 日龄断奶仔猪,按胎次一致、体重相近的方法,随机分为4 组:a、对照组1,饲喂高蛋白饲粮(粗蛋白质含量20%);b、对照组2,饲喂低蛋白饲粮(粗蛋白质含量18%);c、试验组添加500mg/kg智富能;每组5 个重复,每个重复6 头仔猪。我们发现添加智富能对仔猪的料重比有明显改善,并且腹泻率明显降低。

 

仔猪

 

我们还做了智富能对白羽肉鸡生长性能的试验,主要研究添加不同水平乳化剂对22-42d肉鸡生长性能的影响(35%含量),试验在四川农业大学动物营养研究所教学科研试验基地平养舍进行,采用垫料地面平养。第一次试验时间为:2010年7月6日到2010年8月23日,整个生长试验期为49天 。第二次试验时间为:2011年4月到2011年6月,整个生长试验期为42天。实验结果和之前一样,添加智富能对体增重和料肉比都有很大改善。

 

之后我们还做过智富能对肉中大黄鸡生产性能的影响,智富能对黄羽肉鸡生产性能的影响,智富能对肉鸭生产性能的影响,这些实验得出的结论是:1、提高油脂日粮中油脂的乳化速率,促进油脂消化;2、合理调整饲料油脂用量,创造配方空间和成本空间;3、提高油脂利用率,减少脂肪肝发生,改善饲料系数;4、弥补幼龄动物胆汁分泌不足,提高饲料消化率和生产性能;5、改善饲料报酬,降低成本。在较多的乳化剂试验和应用中,发现不仅是脂肪的利用率明显提高,蛋白的利用率也有所不同程度的提高。虽然有所提高但是效果不明显,所以我查了一些文献,探究乳化剂与蛋白质利用,发现乳化剂作为一种表面活性剂,能与蛋白质反应,引起蛋白质解离成亚单位。且乳化剂的脂肪族侧链与蛋白质内部的非极性基团相互作用,蛋白质表面的极性基团与水分子相互作用,乳化剂在蛋白质分子上大量束缚,大大增加了复合物的溶解性。

 

最后就是对智富能推荐使用方案,第一个方案就是添加智富能300克/吨,降低能量25大卡/kg饲料,添加的能量不用太多,毕竟原料也是很贵的,并且我们要做的就是节约成本的同时也能够改善饲料的品质。第二个方案就是按总粗脂肪0.6% 添加智富能,按总粗脂肪8% 减少油脂,相比于第一个方案,这个方案有点欠缺,因为第一个方案将饲料品质提升的同时,成本降到更少,更为精细,更有价值。感谢大家的收听,谢谢辅音的各位家人!


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