大豆磷脂油对保育猪浓缩料中油脂氧化的影响

2017-01-08徐志祥

饲料工业 2017年8期

■徐志祥

（南京农业大学,江苏南京 210095）

脂肪、碳水化合物、蛋白质是猪饲料中最重要的能量来源。除了提供能量之外，油脂还具有促进脂溶性营养成分的吸收、转运与沉积的作用，如脂溶性维生素与色素等成分；油脂的添加还能改善颗粒饲料的质地、提高颗粒饲料的生产效率等非营养功效。然而，饲料中含有的油脂极易发生氧化酸败。

油脂的氧化一般认为是“自由基链式反应”，极其微量的自由基能够在较短的时间内扩增成大量的自由基及过氧化物，脂肪由甘油三酯水解为游离脂肪酸后，更加速了氧化的进程。油脂在饲料中形成的自由基不仅破坏饲料中的易氧化的营养素而降低猪的生产性能，还对猪形成氧化应激而降低动物的健康水平，严重的油脂氧化所产生的氧化产物导致饲料的风味劣变，能造成猪的采食量下降，甚至导致猪肉的黄膘问题。

在猪的浓缩料中，根据使用阶段或浓缩比例的不同，或多或少含有油脂，以25%保育猪浓缩料为例，一般含有5%～10%的脂肪。为了避免油脂氧化的不利影响，除了选择新鲜、优质的油脂原料以外，还会在饲料中添加一定的合成的抗氧化剂，如BHA、BHT、EQ等。然而，在实际生产中仍然经常面临油脂氧化酸败导致的问题，以用户投诉浓缩料“哈变”、适口性不好的问题最为常见。

大豆磷脂油是来自大豆毛油精炼的天然产品，一般含有60%左右的大豆磷脂与40%左右的大豆油。其中大豆磷脂是含有磷脂酰胆碱（PC）、磷脂酰乙醇胺（PE）、磷脂酰丝氨酸（PS）、磷脂酰肌醇（PI）、磷脂酸（PA）、磷脂酰甘油（PG）等天然活性成分的混合物，在分子结构上含有一个甘油骨架和两个脂肪酰基以外，还含有一个磷脂酰基（磷酸基团）及衍生物。从分子结构上分析，大豆磷脂是具有磷酸基团的特殊脂肪，故被称为类脂，磷酸基团具有亲水性，而含有的脂肪酰基具有亲油性，故而大豆磷脂具有两亲性，天然的大豆磷脂的HLB值在2～4之间，故而大豆磷脂具有乳化效应；同时，大豆磷脂被消化后形成的脂肪酸与甘油可以被机体作为能量来源而代谢，故而大豆磷脂具有能量效应；另外，大豆磷脂油的黏度在20 000 cp/min（25℃）左右，在粉状的浓缩饲料中，粒度较小且容易形成粉尘的成分通过大豆磷脂油与其他物料粘结，可以有效减少生产现场的粉尘以及提高混合均匀度；还有资料显示：磷脂中的磷脂酸、磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）等成分可以螯合重金属离子，抑制了重金属离子对油脂形成自由基的催化作用，故而大豆磷脂还具有抗氧化功能。

在饲料生产中，为了满足猪对微量元素（铜、铁、锰、锌等）的营养需求，我们一般都添加铜、铁、锰、锌的硫酸盐作为添加剂，饲料中含有或添加的油脂与这些微量元素混合后，饲料再经过调质制粒等一系列加工处理。在生产、储存、运输的过程中，微量元素可能促进饲料中油脂的氧化。由于猪的浓缩料中微量元素含量高于全价饲料，饲料原料被粉碎后天然脂肪水解酶和脂肪氧合酶被暴露，粉碎后的物料与添加的油脂混合后，增大了油脂与空气、水分及其他促氧化因子的接触面积，所以浓缩饲料中油脂的氧化酸败问题尤为突出。

在长期的生产实践中，我们观察到大豆磷脂油氧化稳定性明显优于大豆油。以膨化玉米为载体吸附后，所生产的大豆磷脂油粉经过长时间储存后，其氧化稳定性也明显优于大豆油粉。本试验在25%保育猪浓缩饲料中分别以等量的大豆磷脂油替代0、50%和100%的大豆油后，浓缩饲料在常规条件下储存，在3个月内每周一次检测浓缩饲料中脂肪的酸价、过氧化值、丙二醛值的含量；目的是用大豆磷脂油以不同比例替代大豆油后观察浓缩饲料中粗脂肪的氧化稳定性以及抗氧化效果，为大豆磷脂油（或粉）在饲料中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料制备

以膨化玉米为载体，将大豆磷脂油或大豆油分别与载体充分混合，分别制作成为50%的大豆磷脂油粉或50%的大豆油粉备用。

1.2 配方

选用25%保育前期猪浓缩饲料（以下简称浓缩料），对照组（C）使用大豆油粉按配方设计添加到浓缩料中，试验组（T1、T2）分别使用大豆磷脂油粉替代50%、100%的大豆油粉。配方见表1。

1.3 包装与储存

3个处理各生产3 000 kg，各个处理随机抽取300 kg共12包（25 kg/包），分别设4个重复，每个重复3包浓缩料，以饲料用塑料编织袋（含塑料薄膜内袋）打包缝合，存放于饲料成品库内。

1.4 采样

每包浓缩料开包后采用塑料采样钎采样，每次采样250 g左右，采样后重新封包缝合，每周1次，共采样13次。

1.5 检测方法

饲料样品经GB/T 6433—2006方法提取粗脂肪后，采用GB/T 5530—2005方法测定提取物的酸价，采用GB/T 23878—2009方法测定游离脂肪酸酸价，采用GB/T 5538—2005检测提取物的过氧化值；同时采用GB/T 5009.181—2003方法检测提取物的丙二醛值。

1.6 统计分析

采用SigmaPlot软件One-way ANOVA进行处理，试验数据以“平均值±标准差”表示，差异显著性水平设置为P＜0.05为差异显著，P＜0.01为差异极显著。

表1 浓缩料配方

2 结果

2.1 酸价（见表2）

本试验前期通过提取浓缩料中的粗脂肪，来测定粗脂肪的酸价，但试验结果显示：T1与T2组显著高于C组（P＜0.05）。考虑到大豆磷脂油中含有磷脂酸（PA），在用KOH溶液进行酸碱中和滴定时，其中的磷脂酸成分也能发生中和反应，故而大豆磷脂油的总酸价包括游离脂肪酸与磷脂酸两个部分。所以本试验所测得的酸价不能准确反映其中脂肪水解的程度。

为了准确测定浓缩料中粗脂肪的游离脂肪酸的酸价，本试验对抽提的粗脂肪分离磷脂后测定游离脂肪酸。依据GB/T 23878—2009中丙酮不溶物的检测方法，对抽提的粗脂肪进行再分离丙酮不溶物（磷脂），然后对分离的脂肪测定酸价。

由表2显示，各组在0～1周差异不显著（P＞0.05）；在第2、4、9、12周时，T1组与T2组显著低于C组（P＜0.05），在第3、5、6、7、8、10、11周时，T1组与T2组极显著低于C组（P＜0.01）。在0～4周及10～12周时，T1组与T2组差异不显著（P＞0.05）；在4～9周时，T1组显著高于T2组（P＜0.05）。

2.2 过氧化值（见表3）

从第1周开始的整个试验期内，T1组与T2组的粗脂肪过氧化值都极显著低于C组（P＜0.01）。在0～6周，除了第2周T1组与T2组之间差异显著（P＜0.05）外，其他时间点T1组与T2组差异不显著（P＞0.05）；在7～12周，除了第10周T1组与T2组之间差异不显著（P＞0.05）外，其他时间点T1组与T2组差异显著（P＜0.05）。

表3 浓缩料中粗脂肪过氧化值（meq/kg）

2.3 丙二醛值（见表4）

在0～3周时，各组之间差异不显著（P＞0.05）；在4～12周时，T1组与T2组均显著低于C组（P＜0.05），同时，T1、T2组之间差异不显著（P＞0.05）。

3 分析与讨论

3.1 酸价

油脂酸价也称为酸值（Acid Value），是中和1 g油脂中游离脂肪酸所需KOH的毫克数量，用mg KOH/g表示。

各组粗脂肪游离脂肪酸酸价在试验期内从表2显示的数据变化趋势来看，T1、T2处理显著降低了试验浓缩料中油脂的水解生成的游离脂肪酸（P＜0.05）；其中，在5～9周T2处理效果显著优于T1处理（P＜0.05）。

表4 浓缩料中粗脂肪丙二醛值（mg/100g）

3.2 过氧化值

油脂的过氧化值是指油脂中过氧化物氧化KI的含量，以每千克油脂中活性氧的毫摩尔量（mmol/kg）或毫克当量（meq/kg）表示。本试验结果显示：在25%的猪浓缩料中，1～12周试验组的过氧化值极显著低于对照组（P＜0.01），可以推断：与大豆油相比，大豆磷脂油可以有效延缓猪浓缩饲料中的油脂的氧化进程。

油脂的过氧化进程，一般认为是“自由基链式反应”以及不稳定中间产物的进一步分解和聚合反应。为了便于阐述，人为地把“自由基链式反应”的过程分为3个阶段，即自由基的引发、扩增和终止。引发阶段所需要的少量自由基必需通过自动氧化、光敏氧化或酶促氧化等方式来产生，常见的途径有已经生成的氢过氧化物（ROOH）的分解、酶或过渡金属离子的催化、光、热以及单线态氧的活化等。常用抗氧化剂的作用机理也通过油脂的过氧化进程得到阐述。大豆磷脂的抗氧化活性来自于磷脂酰乙醇胺分子中的磷脂基团，由于磷脂酰乙醇胺的氮基团较弱，磷酸根上的多数羟基处于自由状态。有报道磷脂对生育酚等抗氧化剂的具有增效作用，同时指出，磷脂的抗氧化性仅限于其中的磷脂酰乙醇胺成分。也有报道磷脂中的磷脂酸成分也具有重要的抗氧化作用，因为磷脂酸是脂溶性的，在分散到油脂中间的同时，能通过螯合作用清除或钝化油脂中微量的金属离子。

在饲料体系内，油脂与粉碎后饲料原料经搅拌混合后，油脂微粒吸附涂布在物料的表面而均匀分散到饲料中，这样极大增加了油脂的比表面积，增加了油脂与光、水、氧、脂氧酶、过渡金属离子的接触机率，加速了油脂的氧化进程。而饲料中常用的抗氧化剂一般以粉状形态在饲料混合时进行添加，可能对饲料体系中的油脂的抗氧化作用有限。然而，大豆磷脂油的主要组成是40%左右的大豆油与60%左右的大豆磷脂，二者相互均匀分散构成稳定的体系。在与其他饲料原料经搅拌混合后，大豆磷脂中含有的磷脂酰乙醇胺、磷脂酸成分通过各自的抗氧化途径延缓或抑制了油脂的氧化进程。

在本试验中，C组与T1、T2组的粗脂肪过氧化值变化的趋势来看，T1及T2处理有效抑制了试验浓缩料中油脂的氧化进程（P＜0.01）；其中，在7、8、12周时T2组的抗氧化效果优于T1组（P＜0.01）。

3.3 丙二醛值

丙二醛是油脂氧化形成的过氧化物分解的产物之一，通过丙二醛与硫代巴比妥（TBA）反应生成粉红色产物，测定油脂的丙二醛值进而推断油脂的氧化程度。根据油脂氧化进程，过氧化值与丙二醛值的发展变化存在时间上的先后关系，即过氧化值与丙二醛值的变化经历诱导期、快速增长期、稳定期及下降期，而丙二醛是形成过氧化物后的分解产物之一，故而在油脂的过氧化物达到一定水平后才会产生聚合或分解的反应，在油脂氧化的后期才会在油脂中形成丙二醛的累积。

不同于罐装的油脂的是，在饲料体系下的油脂氧化形成的丙二醛极易挥发而损失，而且本试验采用了从浓缩料中抽提粗脂肪后再测定丙二醛的方法，在抽提过程中丙二醛可能因挥发而损失，所以，通过本试验得到的丙二醛值可能低于实际过氧化物分解所生成的丙二醛含量。由此推断丙二醛值的测定方法在本试验条件下可能因存在较大误差而不具有实际意义。