飼料添加劑之乳化劑

飼料添加劑之乳化劑乳化劑是一類具有親水和親油基的表面活性劑，能降低油滴的表面活性張力，在小改變其面積的情況下降低系統(tǒng)表面能，使分散系得以穩(wěn)定。乳化劑的這種作用，可使不溶于水的物質(zhì)充分與水融合增大兩相界面，形成均一的乳濁液。對于動物消化道，在乳化劑的作用下可促進脂肪、蛋白質(zhì)等水不溶物質(zhì)與水中的消化酶充分接觸，促進其消化作用。乳化劑磷脂類脂肪酸酯糖苷酯類膽汁酸鹽類磷脂或卵磷脂山梨醇苷脂肪酸(Span，即司盤）聚氧乙烯山梨醇苷脂肪酸脂(Tween，即吐溫)單甘酯蔗糖酯膽汁酸鹽名稱英文商品名規(guī)格（相應HLB值）類型分子式和分子量物理性質(zhì)化學性質(zhì)特點或優(yōu)點制備方法功用及用量用途卵磷脂lecithin膽堿磷脂(phoshotidycholine，簡稱PC)液態(tài)卵磷脂的號有：3F-SB、3F-UB、A、S、152、273SS[2]天然乳化劑由磷酸、膽堿、脂肪酸、甘油、糖脂、甘油三酸酯、磷脂組成的混合物[3]呈白色至橘黃色的粉末狀或團塊狀，有微弱的特異氣味，味淡；易溶于氯仿，可溶于乙醚、乙醇，不溶于丙酮、水。[1]表現(xiàn)在它的酯鍵、脂肪酸鏈和磷脂的取代基(X)上,主要包括乳化作用、凝聚作用、皂化反應、水解反應、氫化作用、硫化作用以及氧化作用、絡(luò)合作用、兩電性等。[4]作為飼料添加劑所起的作用：①作為油脂代替品，提高飼料的能量；②提供膽堿、肌醇、亞油酸和亞麻酸等營養(yǎng)素．提高飼料的營養(yǎng)價值；③改善飼料的適口性；④有助于動物對油脂和脂溶性維生素的消化吸收；⑤保護飼料中的不飽和脂肪酸；⑥提高制粒的物理質(zhì)量和產(chǎn)量，減少飼料在擠壓成形時的粉料損失和能量消耗；⑦降低擠壓膨化設(shè)備的磨損；⑧防止粉塵飛[1]溶劑法柱層析法制備薄層色譜法膜分離法無機鹽復合沉淀技術(shù)高效液相法乙醇分蒸餾法乙酰化法[5]魚飼料：建議添加量為2%～3%乳豬：一般用量維0.5%～1.5%母豬：1.5%～2.0%肉雞、蛋雞：0.5%～3.0%[6]一、在肉雞生產(chǎn)中的應用1、對肉雞生產(chǎn)性能的影響：大豆磷脂能提高家禽的食欲改善營養(yǎng)物質(zhì)的消化率尤其是親水的膽堿基與疏水的脂肪酸相結(jié)合有利于營養(yǎng)物質(zhì)與家禽消化酶的結(jié)合。2、對肉雞的保健功能：膽堿、肌醇、VB12、VE、亞油酸和一些未知生長因子對動用和消除肝中的多余脂肪是不可缺少的。大豆磷脂中含有豐富的膽堿、肌醇和亞油酸在雞飼料中添加大豆磷脂對防止雞脂肪肝綜合癥等疾病的發(fā)生非常有效，同時可保持肝臟/體重比值正常3、在蛋雞生產(chǎn)中的應用：蛋雞飼料中添加大豆磷脂可以促進其生長發(fā)育、提高產(chǎn)蛋率和節(jié)約飼料。[7]二、大豆磷脂在豬日糧的作用幫助仔豬早期斷奶提高仔豬的免疫力影響商品豬階段的瘦肉率和眼肌面積提高母豬產(chǎn)仔率、成活率。防止母豬過肥可提高公豬抗應激能力和精液質(zhì)量[8]大豆磷脂在魚蝦飼料中的優(yōu)點1、可防止維生素A、E氧化2、可提高脂肪和維生素的利用效率3、提供膽堿、肌醇以及其他生長促進劑[9]乙醇胺磷脂(phosphotidylethanolamine，簡稱PE)肌醇磷脂(phosphotidylinositoI，簡稱Ps)絲氨酸磷脂[phosphotidylseme，簡稱Ps）神精磷脂（sphingolipids）[1失水山梨醇脂肪酸酯【10】PolyoxyethyleneSorbitanFattyAcidEsterSpan，中譯為“司盤”S-20，S-40，S-60，S-65，S-80非離子C7H11O6-R【11】346.45~957.46白色或微黃色蠟狀物、片狀體、粉沫狀。溶于熱的乙醇、乙醚、甲醇及四氯化碳，微溶于乙醚、石油醚、能分散于熱水中，是w/o型乳化劑，具有很強的乳化、分散、潤滑作用，可與各類表面活性劑混用，尤其適應與吐溫－60（T-60），復配使用效果更佳。HLB(親水親油平衡)值4.7，熔點52－57℃。酯化反應【12】?；磻庵嘏欧磻腿苄砸籂罨蛳灎钗?，能溶于熱油和多種有機溶劑，不溶于水，均具有優(yōu)良的乳化能力和分散力，適于用作油包水型（W/O）乳化劑，且易生物降解；而且都無毒無臭。生產(chǎn)工藝簡單、原料來源廣、生產(chǎn)成本低、安全性能好【13】。直接酯化法：在堿的催化下,山梨醇糖與脂肪酸高溫進行反應,產(chǎn)物經(jīng)脫水精制而得【12】酯交換法?；ㄈ榛饔霉┡渲朴桶閯┯檬称泛突瘖y品生產(chǎn)中作乳化劑；用于機械、涂料、化工、炸藥的乳化；農(nóng)藥生產(chǎn)中作殺蟲劑、潤濕劑、乳化劑；用于紡織和皮革的潤滑劑和柔軟劑等。聚氧乙烯山梨醇苷脂肪酸脂[15]Polysorbate（簡稱，聚山梨酯）Tween,中譯為“吐溫”T-20（16.7）T-40（15.6）T-60(14.9)T-80(15)[15]非離子1227.51~1838.54淡黃色至琥珀色油狀液體或膏狀物。具親水性，溶于水、乙醇、油脂等，是o/w型乳化劑，能使其他物質(zhì)均勻在溶液中分散。相對來說，吐溫20更溫和一些，吐溫80的乳化性更強一些。[16]水解反應絡(luò)合反應自氧化反應光降解反應（以上為T-80的化學性質(zhì)[20]）分子中有較多的親水性基團一聚氧乙烯基，故親水性強，常作為水包油（o/w）型乳化劑，與其他乳化劑如月桂醇硫酸鈉或司盤類合用，能增加乳劑的穩(wěn)定性[16]。能耐受熱壓滅菌和低溫冰凍。司盤和環(huán)氧乙烷的縮合物[7]T-80制備：將1mol司班80預熱，在攪拌下升溫，加入催化劑量堿液（可用乙醇鈉或甲醇鈉）。真空脫水后，以氮氣置換反應器中的空氣。加熱至140℃，通環(huán)氧乙烷20mol并緩慢升溫至180-200℃，使之發(fā)生加成反應。反應1小時后冷卻，以乙酸中和至pH為2至2.2。以適量雙氧水脫色，再在110-120℃下脫水5小時至水分低于3%。冷卻出料，即得成品。[21]生物學實驗中乳化蛋白，Tween和同類型的TritonX-1OO(聚乙二醇辛基苯基醚)非離子型去污劑不破壞蛋白的結(jié)構(gòu)，可減少對蛋白質(zhì)之間原有的相互作用的破壞。[16]生物學實驗中也可作封閉劑，Tween-20有復性抗原的作用，可提高特異性的識別能力。[7]藥用：=1\*GB3①可作某些藥物的增溶劑=2\*GB3②有溶血作用，以吐溫-80作用最弱=3\*GB3③水溶液加熱后可產(chǎn)生混濁，冷后澄明，不影響質(zhì)量=4\*GB3④在溶液中可干擾抑菌劑的作用。[16]食品工業(yè)中常被用作乳化劑。尤其是添加吐溫80在冰淇淋中后，可使產(chǎn)品光滑細膩，并且易于持握，減緩融化速度。還可使得牛奶中的蛋白質(zhì)分子不至于完全包裹脂肪微滴，這樣脂肪就可以交聯(lián)形成鏈狀或網(wǎng)狀，能容納較多空氣，使得冰淇淋柔軟蓬松，并且在融化過程中可保持形狀。[22]食品添加劑，最大使用量（g/kg）如下：調(diào)制乳1.5、稀奶油1.0、水油狀脂肪乳化制品5.0、其他脂肪乳化制品5.0、冷凍飲品1.5、豆類制品0.05（以每千克黃豆的使用量計）、面包2.5、糕點2.0、固體復合調(diào)味料4.5、半固體復合調(diào)味料5.0、液體復合調(diào)味料1.0、飲料類0.5、果蔬汁（肉）飲料0.75、含乳飲料2.0、植物蛋白飲料2.0、其他（乳化天然色素）10.0。[17]添加了吐溫80的食品不能算作綠色食品。[18]單甘酯Glycerinmonostearate簡稱：GMS單硬脂酸甘油脂非離子分子量：358.57分子結(jié)構(gòu)式：CH2OH—CHOH—CH2OOC(CH2)16CH3白色或微黃色蠟狀片形或珠形固體。無味或油脂味、無臭、無毒。不溶于水和甘油，但能在熱水中形成穩(wěn)定的水合分散體，溶于熱有機溶劑。HLB值3.6-4.0【23】酯化反應、水解反應等糖苷酯類乳化劑的性能和營養(yǎng)功能均優(yōu)于市場上其他現(xiàn)有的乳化劑。此類乳化劑充分解決了普通乳化劑經(jīng)常發(fā)生的乳化體系不穩(wěn)定、易破乳重新形成油層的不足【23】化學法主要有酯交換、酯化法兩種,其原料主要是甘油、脂肪酸(酯)?！?4】酶法:以天然油脂、合成酯、脂肪酸和甘油為原料，脂肪酶催化反應?！?5】①2％(t0)的復配乳化劑（親水性單甘酯與大豆磷酯為1：1），可得含油30％(∞)左右的穩(wěn)定的乳狀液。【26】②單甘酯與蔗糖酯以4：1進行搭配時對豆油的乳化效果最好?！?3】除乳化劑外還可作為消泡劑、分散劑、增稠劑、濕潤劑、流滴劑和防霧劑、潤滑劑、抗靜電劑等。廣泛應用于食品、化妝品、醫(yī)藥、塑料助劑、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域?！?7】蔗糖酯SucroseFattyAcidEsters(SucroseEstersofFattyAcids；Sucroesters)蔗糖酯的全稱為蔗糖脂肪酸酯(SE)非離子型表面活性劑(RCOO)nC12H12O3(OH)8-n

化學結(jié)構(gòu)R為脂肪酸烴基；n為蔗糖的羥基酯化數(shù)蔗糖酯為白色至棕黃色的粉末，無臭、無味。145℃以上時分解，120℃一下均穩(wěn)定，具有旋光性。單酯能溶于溫水，雙酯、三酯則在水中難以溶解?？扇苡诼确?、易溶于乙醇、丙酮丙二醇等。蔗糖酯是一種非離子型表面活性劑，具有很強的表面活性。蔗糖酯是一種帶有微晶結(jié)構(gòu)的白色或象牙色粉末。在弱酸弱堿條件下穩(wěn)定，強酸強堿易使之水解。高品質(zhì)的脂肪酸蔗糖酯無臭無味無毒，是一種良好的食品乳化劑。同時因?qū)ρ劬?、皮膚等無刺激，也廣泛用于醫(yī)藥和化妝品的生產(chǎn)。生物降解性強，因此殘留物無污染.作用：1、乳化作用2、防止油脂分層上浮3、與蛋白質(zhì)相互作用增加蛋白質(zhì)穩(wěn)定性防止蛋白質(zhì)凝聚沉淀4、使分散相固體均勻分布不易結(jié)塊沉淀5、改善適口性6、增強食品抗老化性能7、可作為黏度調(diào)節(jié)劑8、高酯化蔗糖酯進入體內(nèi)后,能以膠束的形式將血液中的膽固醇帶出體外,因此可防治和治療多種心血管疾病。以蔗糖為原料，在適當?shù)姆磻w系中，與脂肪酸進行酯化反應而生成。用于肉制品、香腸、乳化香精、水果及雞蛋保鮮、冰淇淋、糖果、面包、八寶粥、飲料，最大使用量為1.5g/kg；用于乳化天然色素，最大使用量10.0g/kg；糖果（包括巧克力及巧克力制品），10g/kg。此外本品尚可用于膠姆糖配料。單甘酯與蔗糖酯以4：1進行搭配時對豆油的乳化效果最好。在肉雞日糧中添加乳化劑(溶血卵磷脂+蔗糖酯)，提高了肉鴨胸肌肌肉脂肪的含量，同時，降低了胸肌肌膽固醇的含量乳化劑，亦可作保鮮劑。高品質(zhì)的脂肪酸蔗糖酯無臭無味無毒，是一種良好的食品乳化劑。同時因?qū)ρ劬?、皮膚等無刺激，也廣泛用于醫(yī)藥和化妝品的生產(chǎn)。膽汁酸鹽Span，中譯為“司盤規(guī)格S-20S-40S-60S-65S-80顏色【12】白色米色黃色黃色琥珀色狀態(tài)粘稠液膏狀液固體固體粘稠液化學名【14】山梨醇酐月桂酸酯山梨醇酐棕櫚酸酯山梨醇酐硬脂酸酯山梨醇酐三硬脂酸酯山梨醇酐油酸酯原料月桂酸+山梨醇酐棕櫚酸+山梨醇酐硬脂酸+山梨醇酐三硬脂酸+山梨醇酐油酸+山梨醇酐HLB值2.14.3Tween,中譯為“吐溫”[10]規(guī)格T-20T-40T-60T-65T-80T-85顏色微黃色淡黃色微黃色微黃色淺黃色淡黃色狀態(tài)粘稠液體粘稠液體粘稠液體至膏體粘稠液體至膏體粘稠液體粘稠液體化學名失水山梨醇聚氧乙烯醚單月桂酸酯失水山梨醇聚氧乙烯醚單棕櫚酸酯失水山梨醇聚氧乙烯醚單硬脂酸酯失水山梨醇聚氧乙烯醚三硬脂酸酯失水山梨醇聚氧乙烯醚單油酸酯失水山梨醇聚氧乙烯醚三油酸酯分子式C58H114O26C63H122O26C63H124O26C100H194O28C64H124O26C100H188O28分子量1227.511283.621311.651844.601309.651838.54溶解性溶于乙醇、甲苯、熱水溶于乙醇、甲苯、熱水溶于乙醇、甲苯、熱水溶于乙醇、甲苯、熱水溶于乙醇、甲苯、水、植物油溶于乙醇、甲苯、熱水HLB值16.715.614.910.51511液態(tài)卵磷脂規(guī)格3F-SB和3F-UB粉末F大豆卵磷脂A大豆卵磷脂S大豆卵磷脂SOLEC152273-SS大豆卵磷脂顏色淺褐色或黃色淡琥珀色淡琥珀色特性脫油的、水油兼溶性的卵磷脂粉末粘稠狀、水溶性液體卵磷脂粘稠狀、水溶性液體卵磷脂低粘度、超過濾的精制液體卵磷脂HLB7109-10【參考文獻】[1]孫燕軍，朱振凱，卵磷脂在水產(chǎn)動物營養(yǎng)中的作用和飼料中的應用.水產(chǎn)科技情報，2004,31（2）[2]/z/q135415980.htm[3]/view/cd97f8156c175f0e7cd1371b.html[4]朱志偉，第三營養(yǎng)素—卵磷脂.大學化學，2010，4，第25卷，增刊.[5]馬雙雁，大豆卵磷脂的制備方法及其應用前景．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2009,1[6]薛志成，磷脂及磷脂復合體在飼料工業(yè)中的應用．獸藥與飼料添加劑，2007,12（6）[7]胡文琴，王維軍，程宗佳，大豆磷脂在家禽飼料生產(chǎn)中的應用[8]寧福勝，大豆磷脂在豬日糧中的應用．飼料工業(yè)，2001,22（9）[9]S.P.Meyers，魚蝦飼料中的卵磷脂．國外畜牧科技，1990,10,17（5）[10]/view/8086771.htm[11]/view/730343.htm[12]彭順金，張責軍，等.Span及Tween的組成、性能、表征與應用【J】.表面活性劑工業(yè)，1998,1：12~20[13]李曉光，吳愛莉，等.失水山梨醇油酸酯合成新工藝，化工時刊，2009，23（3）：33~35[14]胡德亮，陳麗花，等編著.《食品乳化劑》，中國輕工業(yè)出版社，2011.8[15]陳玉艷，李東全，李中林，等.飼料乳化劑及其在生產(chǎn)中的應用，現(xiàn)代畜牧獸醫(yī)，2012，09[16]/view/288010.htm[17]中華人民共和國國家標準.GB2760-2011食品添加劑使用標準.[18]關(guān)于食品添加劑和綠色食品[19]/GetKnowledge/zh-cn/non-ioni