飼用著色劑使用

1、飼用著色劑使用概述一、飼用著色劑概況 1添加著色劑的目的 著色劑的添加使用在現(xiàn)代飼料工業(yè)和現(xiàn)代畜牧水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中日益普遍。其目的有2個：第一，通過著色劑改變飼料的色澤。特別是在日益增加使用非傳統(tǒng)飼料原料的情況下，添加著色劑以便掩蓋某些非傳統(tǒng)飼料原料（如菜籽餅粕等）的不良顏色，迎合用戶心理習(xí)慣，增加市場競爭力；同時，也起到刺激食欲和誘食的作用；起這種作用的著色劑可稱為飼料著色劑。第二，通過著色劑改善畜、禽、水產(chǎn)品的色澤，提高其商品價值。如添加著色劑使肉雞皮膚。禽蛋卵黃、牛奶的黃油以及魚蝦等水產(chǎn)品的肉質(zhì)具有更鮮艷、美觀的色澤和更優(yōu)良的產(chǎn)品質(zhì)量，迎合消費者的心理；起這種作用的著色劑可稱為養(yǎng)殖產(chǎn)品著色劑

2、。 2著色劑的著色作用 2.1飼料著色基礎(chǔ) 為了使飼料產(chǎn)品更迎合用戶的傳統(tǒng)習(xí)慣，一般把飼料染色加工成淡黃色或黃色產(chǎn)品。在生產(chǎn)飼料過程中，只需把檸檬黃等常用著色劑按一定比例加人，即可達到該目的。 2.2畜、禽、水產(chǎn)品的著色基礎(chǔ) 動物本身并不能合成色素。研究也發(fā)現(xiàn)，只有含氧功能基（如羥基、?；⑼龋┑念惡}卜素（carotenoids）類在畜、禽、水產(chǎn)品內(nèi)才有著色效果1。這類類胡蘿卜素包括葉黃素、番茄紅素和玉米黃素等幾大類。飼料中的類胡蘿卜素都是以棕油酸二酯的形式存在。這些存在于飼料中的類胡蘿卜素經(jīng)動物的消化，以自由態(tài)的形式吸收，主要是與低密度脂蛋白（LDL）結(jié)合而被吸收；吸收后的類胡蘿卜素以

3、游離狀態(tài)進人血液，并隨著血液循環(huán)進入皮膚和蛋黃等組織。在此，類胡蘿卜素重新轉(zhuǎn)化為棕油酸二酯沉積下來，使皮膚和蛋黃等呈現(xiàn)出人們喜歡的顏色（如黃色）。不同的類胡蘿卜素以不同的效率沉積于不同的組織中，一般酯化的葉黃素和玉米黃素比結(jié)晶的葉黃素和玉米黃素在動物機體組織中的沉積效果更好。飼料中添加脂肪更能促進色素的沉積作用，且發(fā)現(xiàn)添加動物脂肪比添加植物油更有效。此外，隨著飼料中色素水平的提高，在動物組織中色素的沉積比例下降。據(jù)報道，如果每天每只雞進食031.0mg的色素，大約有3045可沉積在蛋黃中，若色素進食量提高到5mg或更高，則只有1520可在蛋黃中沉積。甲殼動物通過食入綠色植物，將植物中的類胡蘿卜

4、素轉(zhuǎn)化為蝦育素和雞油菌黃質(zhì)沉積在體內(nèi)。魚類通過攝食大量的甲殼類和浮游生物，使其肉質(zhì)呈鮮色。金魚和對蝦等可改變吸收后色素的組成，如將葉黃素轉(zhuǎn)變?yōu)槲r紅素，然后再在體組織中沉積。 動物肉品質(zhì)是一個復(fù)雜的概念，它不但包括味道、鮮嫩度、多汁性等肉質(zhì)指標，還包括外形、色澤等胴體外觀指標。根據(jù)心理學(xué)家的分析結(jié)果，人們憑感覺接受的外界信息中，83%的印象來自視覺，可見外觀色澤的重要性。對畜、禽、水產(chǎn)品而言，消費者是否樂于購買食用，胴體表皮的顏色、水產(chǎn)品的外觀色澤、禽蛋的卵黃顏色都是極主要的因素。由于畜、禽及水產(chǎn)動物自身無法合成色素，其外觀顏色取決于所采食的飼料中的色素含量，因此，人們對天然色素葉黃素的研究越來

5、越深入。安全性等方面進行闡述，以使廣大消費者合理科學(xué)的認識天然葉黃素類產(chǎn)品 3著色劑的種類 按來源來分，可把著色劑分為兩大類：一為天然著色劑二為人工合成著色劑。 31天然著色劑 天然著色劑是從動、植物和微生物中提取或加工而成的類胡蘿卜素。當(dāng)前，國際市場中被廣泛接受和使用的天然色素主要有萬壽菊花色素衍生物（lutein）和辣椒色素衍生物（capsanthin）。另外，國內(nèi)還常使用天然動、植物作著色劑；如把人參莖葉粉、萬壽菊粉、紫育精粉、木薯葉粉、松針葉粉、橘皮粉、銀合歡葉粉、胡蘿卜、蝦蟹殼粉、海藻等，作為畜、禽、水產(chǎn)品的著色劑。天然葉黃素類產(chǎn)品的使用功效及其天然、安全、健康的生物功效已經(jīng)被證實。

6、 32合成著色劑 合成著色劑主要是類胡蘿卜素。如-阿樸-8-胡蘿卜醛（C30H40O）或-阿-樸-8-類胡蘿卜素乙酯（C32H44O）以及檸檬黃素（C33H44O）、斑蝥黃質(zhì)、加麗素紅、加麗素黃、露康定等。此類色素使用生物功效及安全性沒有但是沒有完全可靠的實驗數(shù)據(jù)來驗證，這種色素從嚴格意義上來說基本沒有什么營養(yǎng)價值。 3.3天然著色劑的研究應(yīng)用前提必須符合健康要求,飼料安全的概念在全世界已形成共識。1999年5月，國務(wù)院頒布了飼料和飼料添加劑管理條例，禁止在飼料中濫用對人體有害的添加劑，同時還建立了飼料監(jiān)督檢測部門，依法加大對非法生產(chǎn)行為的打擊。據(jù)悉，歐盟委員會保健與消費事務(wù)的委員戴維-伯恩前

7、不久表示，鑒于三文魚及家禽飼料中所使用的化學(xué)合成色素對人體有害，對這種色素的使用量應(yīng)嚴厲限制。法國媒體也發(fā)表，人工合成色素對人體有害，大量攝入會引起視網(wǎng)膜色素沉積，從而影響視力。生產(chǎn)健康無危害的天然色素就成了關(guān)注的焦點。3.4天然類胡蘿卜素的分類及來源 自然界中存在600多種類胡蘿卜素，根據(jù)類胡蘿卜素結(jié)構(gòu)可分為兩大類：胡蘿卜素類和葉黃素類。 胡蘿卜素類：它是含有幾個異戊烯單位的化合物，有多種異構(gòu)體，其中以、和最常見。它不僅存在于胡蘿卜、番茄、南瓜和柑桔等中，也廣泛存在于植物的葉、花甚至動物的乳汁中。胡蘿卜素在雞體內(nèi)幾乎全轉(zhuǎn)變?yōu)閂A或以其它形式代謝，對雞皮、脂肪及蛋黃不能起著色作用。不同飼料原料

8、-胡蘿卜素含量差異很大，新鮮綠色葉子和牧草中含量很高，每千克干物質(zhì)含量在200mg以上；而老熟后含量大幅下降，莖桿和老黃的牧草僅在20mg以下。在貯存過程中，也有部分損失。 葉黃素類：為胡蘿卜素的含氧衍生物，以醇、醛、酮和酸的形式存在。葉黃素中只有那些具有含氧功能基團如羥基、酮基和羧基的化合物才能使動物皮膚和蛋黃著色，其余化合物沉積很少。葉黃素類色素又可分為3種：單羥基葉黃素、雙羥基葉黃素和多氧類葉黃素。它們被動物吸收后仍保持原來的分子結(jié)構(gòu)和顏色，并在皮膚、脂肪和蛋黃中沉積著色。 常見的具有著色意義的葉黃素類化合物有：（1）黃體素（Lutein），廣泛分布于植物子葉中，其中黃玉米、玉米蛋白粉、

9、苜蓿粉、萬壽菊花粉中含量豐富，對動物皮膚及蛋黃著色效果好；（2）玉米黃質(zhì)（Zeaxanthin），玉米、玉米蛋白粉、萬壽菊粉中含量豐富，著色效果好；（3）隱黃素（Cryptoxan-thin），玉米、玉米蛋白粉、苜蓿粉和柑桔等含量豐富，著色效果差些；（4）柑桔黃素（Citmxanthin），存在于柑桔皮、辣椒中，細菌和真菌中也有少量，著色效果一般；（5）蝦黃素（Astaxanthin），存在于蝦、蟹、昆蟲等動物體內(nèi)，與蛋白質(zhì)結(jié)合時為藍色，煮熟后結(jié)合鍵被破壞呈紅色。此外還有存在于辣椒中的辣椒紅素。3.5天然葉黃素的吸收、利用和顯色機理 肉禽及水產(chǎn)品的著色是通過葉黃素在動物皮膚、脂肪、腳脛等不同的

10、組織中沉積而獲得，動物自身不能合成色素，必須從飼料中攝入。不同來源的色素，在不同動物的不同組織生物學(xué)利用率（沉積效率）差異較大。一般只有游離態(tài)的葉黃素才能被吸收，據(jù)推測葉黃素的吸收和脂溶性維生素吸收相似，在體內(nèi)與膽汁形成膽汁-類胡蘿卜素微團，進入小腸粘膜表面靜水層，一部分葉黃素可能在小腸粘膜中重新酯化，一部分以擴散方式進入淋巴和血液循環(huán)，通過脂蛋白在血液中傳輸，少數(shù)可能在肝臟中發(fā)生代謝，但大部分都沉積在特異組織中。動物的著色分為兩個階段：一是飽和階段，是通過黃色色素加深而達到的；另一是著色階段，是在黃色的基礎(chǔ)上通過添加紅色素來增強顏色。每種動物只有完成這兩個階段，才可達到自身所需的色澤。4、天

11、然葉黃素的使用功能類胡蘿卜素類飼用色素廣泛存在于自然界中。Wachenroder（1831）從胡蘿卜根分離出碳水化合物類色素，并命名為“胡蘿卜素”。后來，Berzelius在秋天樹葉中分離出黃色極性色素，并命名為“葉黃素”。而生物分離提取技術(shù)的應(yīng)用，使科學(xué)研究者能夠從更多種類生物中分離出多種天然色素，并統(tǒng)稱為“類胡蘿卜素”。隨著研究不斷深入，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)類胡蘿卜素對動物存在很多良好生物學(xué)功能，除了著色功能外，它在食品、醫(yī)藥、保健品開發(fā)等領(lǐng)域也已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。4.1 對畜禽的著色功能早期的研究發(fā)現(xiàn)，地方品種肉雞、雞蛋、冷水魚等動物在自然生長條件下，體表顏色、腳脛、蛋黃、魚肉等部位呈現(xiàn)黃色，經(jīng)過分析

12、這些黃色是類胡羅卜素在皮膚、脂肪、腳脛、肌肉等不同組織中的沉積而達到的，而畜禽和水產(chǎn)動物本身不能合成這些色素，因此必須從食物中攝入。而通過育種技術(shù)進行品種改良后的畜禽和水產(chǎn)動物生長速度快，生長周期縮短，通過飼料和食物中獲取并在體內(nèi)積累色素的數(shù)量、時間都大大縮短，達不到原來的色度。通過在飼料中添加一定高濃度的人工合成及天然提取的葉黃素，可以在較短生長期內(nèi)達到自然生長狀態(tài)下的色素沉積度，人工集約化、規(guī)模化飼養(yǎng)畜禽和水產(chǎn)動物也因為這個技術(shù)的應(yīng)用使養(yǎng)殖效益大大增加。目前在黃雞料、品牌雞蛋、草雞蛋、山雞蛋、虹鱒魚、黃顙魚等飼料中使用色素已經(jīng)比較普遍。不同來源的色素，有著不同的生物學(xué)利用率，吸收過程差異較

13、大，而且對畜禽和水產(chǎn)動物體內(nèi)各組織有不同的親和力。另外，即使是同一種色素，著色效率也可能相差較大，如辣椒紅素在蛋黃中的著色效率遠優(yōu)于皮膚中的著色。研究發(fā)現(xiàn)，肉雞皮下脂肪著色來源于黃色葉黃素累積到皮下脂肪，表皮的著色是黃色葉黃素和紅色葉紅素共同累積的結(jié)果；蛋黃中色素沉積過程相對較簡單，色素被機體吸收后不發(fā)生任何結(jié)構(gòu)改變直接轉(zhuǎn)移到卵巢，均勻沉積到蛋黃中；而肉雞的色素沉積較為復(fù)雜，首先是色素并非均勻地沉積到整個肉雞的皮膚中，且沉積到表皮組織的色素較不穩(wěn)定，另外沉積到皮膚與沉積到脂肪中的色素比例及它對外觀色澤的影響至今尚不清楚。一般而言，在正常健康狀況下，黃雞飼料中葉黃素濃度每增加4g可以使皮膚色度增

14、加一度，而一旦黃色素著色進入飽和后，如果還要提高色度，就必須添加紅色素進行色度疊加才能起效果。當(dāng)然影響黃雞、雞蛋、魚體著色程度的因素非常多，如油脂、疾病、季節(jié)、生長階段、養(yǎng)殖品種、使用濃度、使用方法等都會對著色具體效果產(chǎn)生影響。4.2 抗氧化，清除自由基動物機體代謝過程中形成活性氧，如單線態(tài)氧1O2，當(dāng)體內(nèi)存在大量高活潑自由基時，細胞DNA、RNA和細胞膜蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和碳水化合物會受到強烈破壞，導(dǎo)致細胞功能下降，機體衰老甚至發(fā)生疾病。而類胡蘿卜素分子結(jié)構(gòu)中含有多個共軛不飽和鍵，能清除體內(nèi)自由基（Luukkainen等，1994；戚秋芬等，1997），抑制Fe3+-復(fù)合物造成的生物膜過氧化，它與

15、1O2、羥自由基OH、超氧負離子O2-發(fā)生反應(yīng)（李浩明，2001），從而減少這些物質(zhì)對細胞的損傷，可以預(yù)防血栓、腫瘤、癌細胞生成、動脈粥樣硬化等疾病。4.3 增強機體免疫能力免疫系統(tǒng)是機體健康的保護防線，抵御細菌、病毒等病原體侵襲，亦能發(fā)現(xiàn)并呑噬病變細胞，預(yù)防癌變發(fā)展。Seifter在上世紀8O年代報道，類胡蘿卜素可增強機體免疫活性。隨后，Bendich（1991）發(fā)現(xiàn)，類胡蘿卜素能增加免疫系統(tǒng)中B細胞的活力，消滅外源入侵的病原菌；能提高淋巴輔助T細胞、CD4(+)細胞的活力，協(xié)助B細胞產(chǎn)生抗體，并提高其它免疫組分的活性；增加嗜中性白細胞、自然殺傷細胞（NK細胞）數(shù)目，消除機體內(nèi)被感染的細胞或

16、癌細胞，從而確保了機體免疫系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，提高了機體的免疫能力。4.4 對動物繁殖有重要作用類胡蘿卜素可抑制脂類過氧化，保護卵泡和子宮類固醇生成細胞免受氧化反應(yīng)的破壞。田允波（1991）研究發(fā)現(xiàn)，血液中胡蘿卜素水平與牛的繁殖性能密切相關(guān)，血液-胡蘿卜素高則繁殖機能旺盛，低則胚胎早期死亡、不發(fā)情、受胎率低及發(fā)生胎衣不下。相占勇等（1997）在種雞日糧中添加50、100、150mg/kg 胡蘿卜素，種雞產(chǎn)蛋率分別比對照組提高2.15%、5.07%、2.73%，最重要的是蛋的受精率和孵化率均有提高。國外研究發(fā)現(xiàn)，種雞中添加類胡蘿卜素，雛雞出殼后對維生素A及類胡蘿卜素的利用更高，健康水平好。向梟等（2

17、000）在魚中發(fā)現(xiàn)，類胡蘿卜素在花瑪麗魚卵巢中沉積，促進性腺發(fā)育，促進卵黃的成熟。Darachai等(1999)比較了含天然蝦青素、合成蝦青素、不含蝦青素飼料及天然餌料對不同生長階段對蝦幼體生長、存活的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：喂天然蝦青素的幼體存活率達到最高，其生長率和喂天然餌料組的接近，但要比喂合成蝦青素和無蝦青素組幼體的生長速率高許多。Christiansen（1995）進行的一項試驗發(fā)現(xiàn)蝦青素對大西洋蛙魚苗的生長和存活都有顯著影響，只有當(dāng)飼料中蝦青素含量達到5.3l0-6時大西洋蛙才能正常生長，而且魚體脂類含量也升高；如果飼料中蝦青素含量低于ll0-6，則魚苗死亡率將達到50%。大西洋蛙是目前發(fā)

18、現(xiàn)的首例必需蝦青素的魚類，而且飼料中蝦青素含量低于5.ll0-6時就停止生長。盡管類胡蘿卜素具有如此重要的功能，但人和動物自身體內(nèi)卻不能合成類胡蘿卜素，食物是其重要來源。人體一般每天只需要補充56mg-胡蘿卜素。顯然，要利用類胡蘿卜素來治療和預(yù)防疾病，人類食物中類胡蘿卜素含量必須相當(dāng)豐富。除食用含類胡蘿卜素豐富的植物性食物外，通過提高、強化肉禽、蛋禽、水產(chǎn)動物飼料中類胡蘿卜素含量，以生產(chǎn)含豐富類胡蘿卜素的動物性食物來達到補充體內(nèi)需求的目的。另一方法則是通過基因工程技術(shù)，直接提高人類食物中類胡蘿卜素的含量。5 天然葉黃素的使用安全性食物鏈中，人們隨時能從植物性食物（如玉米、蔬菜）、動物性食物攝入

19、類胡蘿卜素（見表1）。顯然，來源于天然的蔬菜、動物等類胡蘿卜素對人體十分安全。表1 含有豐富葉黃素和玉米黃質(zhì)的食物（mg/100g）甘藍（未加工）39.6甘藍（烹調(diào)過）15.8菠菜（未加工）11.9蘿卜葉（烹調(diào)過）8.4羽衣甘藍葉（烹調(diào)過）8.1菠菜（烹調(diào)過）7萵苣（圓萵苣/長葉萵苣）2.6硬花甘藍（烹調(diào)過）2.2小胡瓜（未加工）2.1玉米1.8摘自：5 小結(jié)上世紀80年代中期，西方醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)：植物所含的天然葉黃素是一種性能優(yōu)異的抗氧化劑。隨后，美國食品與藥物管理局（FDA）1995年批準葉黃素作為食品補充劑用于食品飲料。據(jù)美國衛(wèi)生政策咨詢部門的數(shù)據(jù)，到2002年美國銷售額達到6500萬美元，而且每年以10%20%的速度增長。我國很早就在使用食品色素，但類胡蘿卜素的大量應(yīng)用尚處于開發(fā)中，1998年我國已將天然類胡蘿卜素列入國家食品添加劑中，并頒布了相應(yīng)的使用衛(wèi)生標準，不久的將來食物著色會大量用到無毒無害的天然色素（于曉麗，2005）。從飼料色素來源可見，它與食品色素的差別僅僅是純