饲料添加剂之乳化剂

饲料添加剂之乳化剂乳化剂是一类具有亲水和亲油基的表面活性剂，能降低油滴的表面活性张力，在小改变其面积的情况下降低系统表面能，使分散系得以稳定。乳化剂的这种作用，可使不溶于水的物质充分与水融合增大两相界面，形成均一的乳浊液。对于动物消化道，在乳化剂的作用下可促进脂肪、蛋白质等水不溶物质与水中的消化酶充分接触，促进其消化作用。乳化剂磷脂类脂肪酸酯糖苷酯类胆汁酸盐类磷脂或卵磷脂山梨醇苷脂肪酸(Span，即司盘）聚氧乙烯山梨醇苷脂肪酸脂(Tween，即吐温)单甘酯蔗糖酯胆汁酸盐名称英文商品名规格（相应HLB值）类型分子式和分子量物理性质化学性质特点或优点制备方法功用及用量用途卵磷脂lecithin胆碱磷脂(phoshotidycholine，简称PC)液态卵磷脂的号有：3F-SB、3F-UB、A、S、152、273SS[2]天然乳化剂由磷酸、胆碱、脂肪酸、甘油、糖脂、甘油三酸酯、磷脂组成的混合物[3]呈白色至橘黄色的粉末状或团块状，有微弱的特异气味，味淡；易溶于氯仿，可溶于乙醚、乙醇，不溶于丙酮、水。[1]表现在它的酯键、脂肪酸链和磷脂的取代基(X)上,主要包括乳化作用、凝聚作用、皂化反应、水解反应、氢化作用、硫化作用以及氧化作用、络合作用、两电性等。[4]作为饲料添加剂所起的作用：①作为油脂代替品，提高饲料的能量；②提供胆碱、肌醇、亚油酸和亚麻酸等营养素．提高饲料的营养价值；③改善饲料的适口性；④有助于动物对油脂和脂溶性维生素的消化吸收；⑤保护饲料中的不饱和脂肪酸；⑥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；⑦降低挤压膨化设备的磨损；⑧防止粉尘飞[1]溶剂法柱层析法制备薄层色谱法膜分离法无机盐复合沉淀技术高效液相法乙醇分蒸馏法乙酰化法[5]鱼饲料：建议添加量为2%～3%乳猪：一般用量维0.5%～1.5%母猪：1.5%～2.0%肉鸡、蛋鸡：0.5%～3.0%[6]一、在肉鸡生产中的应用1、对肉鸡生产性能的影响：大豆磷脂能提高家禽的食欲改善营养物质的消化率尤其是亲水的胆碱基与疏水的脂肪酸相结合有利于营养物质与家禽消化酶的结合。2、对肉鸡的保健功能：胆碱、肌醇、VB12、VE、亚油酸和一些未知生长因子对动用和消除肝中的多余脂肪是不可缺少的。大豆磷脂中含有丰富的胆碱、肌醇和亚油酸在鸡饲料中添加大豆磷脂对防止鸡脂肪肝综合症等疾病的发生非常有效，同时可保持肝脏/体重比值正常3、在蛋鸡生产中的应用：蛋鸡饲料中添加大豆磷脂可以促进其生长发育、提高产蛋率和节约饲料。[7]二、大豆磷脂在猪日粮的作用帮助仔猪早期断奶提高仔猪的免疫力影响商品猪阶段的瘦肉率和眼肌面积提高母猪产仔率、成活率。防止母猪过肥可提高公猪抗应激能力和精液质量[8]大豆磷脂在鱼虾饲料中的优点1、可防止维生素A、E氧化2、可提高脂肪和维生素的利用效率3、提供胆碱、肌醇以及其他生长促进剂[9]乙醇胺磷脂(phosphotidylethanolamine，简称PE)肌醇磷脂(phosphotidylinositoI，简称Ps)丝氨酸磷脂[phosphotidylseme，简称Ps）神精磷脂（sphingolipids）[1失水山梨醇脂肪酸酯【10】PolyoxyethyleneSorbitanFattyAcidEsterSpan，中译为“司盘”S-20，S-40，S-60，S-65，S-80非离子C7H11O6-R【11】346.45~957.46白色或微黄色蜡状物、片状体、粉沫状。溶于热的乙醇、乙醚、甲醇及四氯化碳，微溶于乙醚、石油醚、能分散于热水中，是w/o型乳化剂，具有很强的乳化、分散、润滑作用，可与各类表面活性剂混用，尤其适应与吐温－60（T-60），复配使用效果更佳。HLB(亲水亲油平衡)值4.7，熔点52－57℃。酯化反应【12】酰化反应水解重排反应油溶性液状或蜡状物，能溶于热油和多种有机溶剂，不溶于水，均具有优良的乳化能力和分散力，适于用作油包水型（W/O）乳化剂，且易生物降解；而且都无毒无臭。生产工艺简单、原料来源广、生产成本低、安全性能好【13】。直接酯化法：在碱的催化下,山梨醇糖与脂肪酸高温进行反应,产物经脱水精制而得【12】酯交换法酰化法乳化作用供配制油包水乳剂用食品和化妆品生产中作乳化剂；用于机械、涂料、化工、炸药的乳化；农药生产中作杀虫剂、润湿剂、乳化剂；用于纺织和皮革的润滑剂和柔软剂等。聚氧乙烯山梨醇苷脂肪酸脂[15]Polysorbate（简称，聚山梨酯）Tween,中译为“吐温”T-20（16.7）T-40（15.6）T-60(14.9)T-80(15)[15]非离子1227.51~1838.54淡黄色至琥珀色油状液体或膏状物。具亲水性，溶于水、乙醇、油脂等，是o/w型乳化剂，能使其他物质均匀在溶液中分散。相对来说，吐温20更温和一些，吐温80的乳化性更强一些。[16]水解反应络合反应自氧化反应光降解反应（以上为T-80的化学性质[20]）分子中有较多的亲水性基团一聚氧乙烯基，故亲水性强，常作为水包油（o/w）型乳化剂，与其他乳化剂如月桂醇硫酸钠或司盘类合用，能增加乳剂的稳定性[16]。能耐受热压灭菌和低温冰冻。司盘和环氧乙烷的缩合物[7]T-80制备：将1mol司班80预热，在搅拌下升温，加入催化剂量碱液（可用乙醇钠或甲醇钠）。真空脱水后，以氮气置换反应器中的空气。加热至140℃，通环氧乙烷20mol并缓慢升温至180-200℃，使之发生加成反应。反应1小时后冷却，以乙酸中和至pH为2至2.2。以适量双氧水脱色，再在110-120℃下脱水5小时至水分低于3%。冷却出料，即得成品。[21]生物学实验中乳化蛋白，Tween和同类型的TritonX-1OO(聚乙二醇辛基苯基醚)非离子型去污剂不破坏蛋白的结构，可减少对蛋白质之间原有的相互作用的破坏。[16]生物学实验中也可作封闭剂，Tween-20有复性抗原的作用，可提高特异性的识别能力。[7]药用：=1\*GB3①可作某些药物的增溶剂=2\*GB3②有溶血作用，以吐温-80作用最弱=3\*GB3③水溶液加热后可产生混浊，冷后澄明，不影响质量=4\*GB3④在溶液中可干扰抑菌剂的作用。[16]食品工业中常被用作乳化剂。尤其是添加吐温80在冰淇淋中后，可使产品光滑细腻，并且易于持握，减缓融化速度。还可使得牛奶中的蛋白质分子不至于完全包裹脂肪微滴，这样脂肪就可以交联形成链状或网状，能容纳较多空气，使得冰淇淋柔软蓬松，并且在融化过程中可保持形状。[22]食品添加剂，最大使用量（g/kg）如下：调制乳1.5、稀奶油1.0、水油状脂肪乳化制品5.0、其他脂肪乳化制品5.0、冷冻饮品1.5、豆类制品0.05（以每千克黄豆的使用量计）、面包2.5、糕点2.0、固体复合调味料4.5、半固体复合调味料5.0、液体复合调味料1.0、饮料类0.5、果蔬汁（肉）饮料0.75、含乳饮料2.0、植物蛋白饮料2.0、其他（乳化天然色素）10.0。[17]添加了吐温80的食品不能算作绿色食品。[18]单甘酯Glycerinmonostearate简称：GMS单硬脂酸甘油脂非离子分子量：358.57分子结构式：CH2OH—CHOH—CH2OOC(CH2)16CH3白色或微黄色蜡状片形或珠形固体。无味或油脂味、无臭、无毒。不溶于水和甘油，但能在热水中形成稳定的水合分散体，溶于热有机溶剂。HLB值3.6-4.0【23】酯化反应、水解反应等糖苷酯类乳化剂的性能和营养功能均优于市场上其他现有的乳化剂。此类乳化剂充分解决了普通乳化剂经常发生的乳化体系不稳定、易破乳重新形成油层的不足【23】化学法主要有酯交换、酯化法两种,其原料主要是甘油、脂肪酸(酯)。【24】酶法:以天然油脂、合成酯、脂肪酸和甘油为原料，脂肪酶催化反应。【25】①2％(t0)的复配乳化剂（亲水性单甘酯与大豆磷酯为1：1），可得含油30％(∞)左右的稳定的乳状液。【26】②单甘酯与蔗糖酯以4：1进行搭配时对豆油的乳化效果最好。【23】除乳化剂外还可作为消泡剂、分散剂、增稠剂、湿润剂、流滴剂和防雾剂、润滑剂、抗静电剂等。广泛应用于食品、化妆品、医药、塑料助剂、农业等领域。【27】蔗糖酯SucroseFattyAcidEsters(SucroseEstersofFattyAcids；Sucroesters)蔗糖酯的全称为蔗糖脂肪酸酯(SE)非离子型表面活性剂(RCOO)nC12H12O3(OH)8-n

化学结构R为脂肪酸烃基；n为蔗糖的羟基酯化数蔗糖酯为白色至棕黄色的粉末，无臭、无味。145℃以上时分解，120℃一下均稳定，具有旋光性。单酯能溶于温水，双酯、三酯则在水中难以溶解。可溶于氯仿、易溶于乙醇、丙酮丙二醇等。蔗糖酯是一种非离子型表面活性剂，具有很强的表面活性。蔗糖酯是一种带有微晶结构的白色或象牙色粉末。在弱酸弱碱条件下稳定，强酸强碱易使之水解。高品质的脂肪酸蔗糖酯无臭无味无毒，是一种良好的食品乳化剂。同时因对眼睛、皮肤等无刺激，也广泛用于医药和化妆品的生产。生物降解性强，因此残留物无污染.作用：1、乳化作用2、防止油脂分层上浮3、与蛋白质相互作用增加蛋白质稳定性防止蛋白质凝聚沉淀4、使分散相固体均匀分布不易结块沉淀5、改善适口性6、增强食品抗老化性能7、可作为黏度调节剂8、高酯化蔗糖酯进入体内后,能以胶束的形式将血液中的胆固醇带出体外,因此可防治和治疗多种心血管疾病。以蔗糖为原料，在适当的反应体系中，与脂肪酸进行酯化反应而生成。用于肉制品、香肠、乳化香精、水果及鸡蛋保鲜、冰淇淋、糖果、面包、八宝粥、饮料，最大使用量为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。此外本品尚可用于胶姆糖配料。单甘酯与蔗糖酯以4：1进行搭配时对豆油的乳化效果最好。在肉鸡日粮中添加乳化剂(溶血卵磷脂+蔗糖酯)，提高了肉鸭胸肌肌肉脂肪的含量，同时，降低了胸肌肌胆固醇的含量乳化剂，亦可作保鲜剂。高品质的脂肪酸蔗糖酯无臭无味无毒，是一种良好的食品乳化剂。同时因对眼睛、皮肤等无刺激，也广泛用于医药和化妆品的生产。胆汁酸盐Span，中译为“司盘规格S-20S-40S-60S-65S-80颜色【12】白色米色黄色黄色琥珀色状态粘稠液膏状液固体固体粘稠液化学名【14】山梨醇酐月桂酸酯山梨醇酐棕榈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+山梨醇酐棕榈酸+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,中译为“吐温”[10]规格T-20T-40T-60T-65T-80T-85颜色微黄色淡黄色微黄色微黄色浅黄色淡黄色状态粘稠液体粘稠液体粘稠液体至膏体粘稠液体至膏体粘稠液体粘稠液体化学名失水山梨醇聚氧乙烯醚单月桂酸酯失水山梨醇聚氧乙烯醚单棕榈酸酯失水山梨醇聚氧乙烯醚单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单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、热水溶于乙醇、甲苯、热水溶于乙醇、甲苯、热水溶于乙醇、甲苯、热水溶于乙醇、甲苯、水、植物油溶于乙醇、甲苯、热水HLB值16.715.614.910.51511液态卵磷脂规格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大豆卵磷脂颜色浅褐色或黄色淡琥珀色淡琥珀色特性脱油的、水油兼溶性的卵磷脂粉末粘稠状、水溶性液体卵磷脂粘稠状、水溶性液体卵磷脂低粘度、超过滤的精制液体卵磷脂HLB7109-10【参考文献】[1]孙燕军，朱振凯，卵磷脂在水产动物营养中的作用和饲料中的应用.水产科技情报，2004,31（2）[2]/z/q135415980.htm[3]/view/cd97f8156c175f0e7cd1371b.html[4]朱志伟，第三营养素—卵磷脂.大学化学，2010，4，第25卷，增刊.[5]马双雁，大豆卵磷脂的制备方法及其应用前景．现代农业科技，2009,1[6]薛志成，磷脂及磷脂复合体在饲料工业中的应用．兽药与饲料添加剂，2007,12（6）[7]胡文琴，王维军，程宗佳，大豆磷脂在家禽饲料生产中的应用[8]宁福胜，大豆磷脂在猪日粮中的应用．饲料工业，2001,22（9）[9]S.P.Meyers，鱼虾饲料中的卵磷脂．国外畜牧科技，1990,10,17（5）[10]/view/8086771.htm[11]/view/730343.htm[12]彭顺金，张责军，等.Span及Tween的组成、性能、表征与应用【J】.表面活性剂工业，1998,1：12~20[13]李晓光，吴爱莉，等.失水山梨醇油酸酯合成新工艺，化工时刊，2009，23（3）：33~35[14]胡德亮，陈丽花，等编著.《食品乳化剂》，中国轻工业出版社，2011.8[15]陈玉艳，李东全，李中林，等.饲料乳化剂及其在生产中的应用，现代畜牧兽医，2012，09[16]/view/288010.htm[17]中华人民共和国国家标准.GB2760-2011食品添加剂使用标准.[18]关于食品添加剂和绿色食品[19]/GetKnowledge/zh-cn/non-ioni