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乳清粉的营养特性及在乳仔猪饲料上的应用

  作者: 来源: 日期:2011-12-12  
     近年来,随着乳制品工业的发展以及我国养猪水平的提高,乳清粉已经成为幼畜尤其是乳猪料中不可缺少的原料之一。国际食品法典委员会(CAC)对乳清粉的定义为产自于干燥乳清或者酸乳清的一种产品。甜乳清是奶酪、酪蛋白和乳制品凝结后从凝乳中分离出的一种液状乳产品,凝结主要通过凝结类型的酶的作用获得;酸乳清是奶酪、酪蛋白和乳制品凝结后从凝乳中分离出的一种液状乳产品,凝结主要通过酸化作用获得。本文总结了乳清粉的生产工艺、组成、品质控制及应用情况,为饲料生产者和养殖者提供参考。 1乳清粉的生产工艺 普通乳清粉的生产流程为乳清的预处理、杀菌、浓缩、喷雾干燥、冷却。脱盐乳清粉的生产工艺基本与普通乳清粉相同,所不同的是脱盐乳清粉所用的原料乳清经脱盐处理,改变了乳清中的离子平衡。乳清脱盐多用离子交换树脂法和离子交换膜的电渗析法。 乳清粉根据来源不同分为甜乳清粉和酸乳清粉,其pH值分别为5.9-6.6和4.3-4.6;根据脱盐与否,分为脱盐乳清粉和含盐乳清粉;根据蛋白质分离程度,可以分为高蛋白质乳清粉、中蛋白质乳清粉和低蛋白质乳清粉。 2乳清粉的组成 乳清粉所含有的独特营养成分使其非常适宜于生产幼畜饲料。其主要营养组分为乳糖、乳蛋白和矿物质。 2.1乳糖 乳清粉中的碳水化合物(乳糖)对促进仔猪生长发育和提高采食量具有重要的作用。仔猪出生后,消化道内乳糖酶的含量很高而其他碳水化合物分解酶(淀粉酶和麦芽糖酶)的活性很低,仔猪主要依靠乳糖提供能量。乳糖可以被肠道上皮细胞的乳糖酶快速的转化成单糖(葡萄糖和果糖),而果糖和葡萄糖是肠道上皮细胞和体组织的重要能量来源。乳糖可以被肠道内产乳酸微生物利用,发酵产生乳酸和乙酸,降低肠道pH值,抑制有害微生物的繁殖,并可加强消化道的蠕动,防止下痢。 2.2乳清蛋白 牛奶中乳清蛋白粉的含量仅为0.7%,乳清蛋白是球蛋白和可溶性乳蛋白的总称,包括α-乳白蛋白(19%)、β-乳球蛋白(48%)、免疫球蛋白(8%)。此外,乳清蛋白还含有溶菌酶、乳铁蛋白、乳过氧化物酶、脂肪球膜蛋白、酪蛋白巨肽等生物活性物质。β-乳球蛋白是乳清蛋白的主要成分,它具备极佳的氨基酸比例,支链氨基酸含量极高。支链氨基酸是必需氨基酸,包括亮氨酸、缬氨酸、异亮氨酸,其中生物效应强的是亮氨酸,可作为谷氨酰胺的基质物,也可直接做细胞燃料。研究证实,支链氨基酸对促进蛋白质合成和减少蛋白质分解起着重要的作用。乳清蛋白富含半胱氨酸、免疫球蛋白和蛋氨酸,可以刺激动物的免疫系统,提高体液免疫和细胞免疫。乳过氧化物酶是一种天然杀微生物和抗菌剂。它通过酶反应来杀死或使广谱微生物失活,能抑制某些革兰氏阴性细菌(包括大肠杆菌和某些沙门氏菌)和革兰氏阳性细菌。 2.3矿物质 乳清粉中也含有丰富的矿物质,包括0.1%的镁、0.6%的磷、1.6%的钾、0.6%的钙。乳清粉中的矿物质以矿物质-蛋白质复合物的形式存在,容易被消化吸收,有很高的饲用价值。大量的研究表明,乳糖也能提高钙、镁、锌的吸收。 3乳清粉的品质 3.1乳糖 乳清粉中的乳糖是乳猪碳水化和物的重要来源。乳清粉中乳糖的检测非常重要,必需对乳清粉中乳糖进行检测,以防掺假存在。在生产中一般使用比色法测定乳糖的含量,其原理为乳清粉样品经沉淀剂澄清后,无蛋白质滤液中的乳糖在苯酚、氢氧化钠、苦味酸和亚硫酸氢钠的作用下生成橘红色的络合物,在520nm处有最大吸收,但测定结果易受葡萄糖、蔗糖等的影响。为避免其他糖的影响,建议采用液相色谱法准确测定乳清粉中乳糖含量。 3.2溶解性 低蛋白质乳清粉易溶解于温水中,溶液呈荧光黄绿色,溶液透明,没有残留物。有残留物或浑浊的,表明乳清粉加工过度,发生美拉德反应或者掺假。高蛋白质乳清粉溶于水分,分层,上层为澄清夜,下层为絮状沉淀,典型的乳清奶香味。 3.3盐分和灰分 盐分和灰分是评价乳清粉品质的重要指标。乳清粉灰分越低,品质越好。高灰分是高盐分的表现。另外,高灰分还有可能是为改进产品的流动性添加的流动剂所致。高盐分可以导致仔猪肠道渗透压失调,导致仔猪腹泻。田河山等(2008)报道,由于脱盐工艺的复杂和成本因素的影响,近半数进口乳清粉的灰分指标大于9%,一方面限制了乳清粉的添加量,另一方面可引起动物下痢隐患。因此,饲料厂家在选择乳清时,在品质相同的情况下,尽量选用盐分和灰分较低的乳清粉,灰分的含量不宜高于8%,盐分的含量不宜高于2%。 3.4颜色 高品质乳清粉应呈灰白奶油色,有一些呈现更深的黄色,可能是因为加工工艺或者牛奶中高水平的叶红素。若为褐色通常表明加工过程中加热过度并伴有美拉德反应发生,赖氨酸的ε-氨基团与碳水化合物结合的赖氨酸不能被吸收,这将会削弱乳清粉的营养价值,并可能影响乳清粉的适口性。 4应用 仔猪的消化系统适应于消化液体母乳,母乳中含有高消化率的乳蛋白、乳化脂肪和乳糖。断奶仔猪不能很好消化以植物蛋白质和碳水化合物(淀粉)来源的断奶日粮。而乳清粉有很好的消化性,且含有很多功能性组分,对仔猪的生长和健康有利。近年来,由于仔猪的断奶日龄越来越早,乳清粉在乳仔猪日粮中添加越来越普遍,取得了很好的效果。 4.1对生产性能的影响 高玉红等(2002)研究了在28日龄7.7kg杜长大断奶仔猪日粮中添加5%、10%和20%的乳清粉对仔猪生产性能的影响。试验结果表明,20%乳清粉组的生长效果最佳,与5%乳清粉组相比,日增重提高28.47%,料重比降低11.26%。Naranjo等(2010)在5.7kg断奶仔猪日粮中分别添加0、12.5%、25%的乳清粉,饲养试验21d。试验结果表明,25%乳清粉组生产性能最好,与对照组相比,日增重提高6.25%,采食量提高8.11%。Mahan(1993)评价了白色和褐色两种不同品质的食品级乳清粉对6kg断奶仔猪生产性能的影响,乳清粉的添加量为20%。与褐色乳清粉组相比,第0-14d白色乳清粉组日增重提高29.25%;第15-35d白色乳清粉组日增重提高11.92%。通过营养成分分析表明,褐色乳清粉组的赖氨酸仅为0.5%,远低于白色乳清粉组的0.79%。这说明,加工工艺降低了褐色乳清粉组的营养价值,从而影响了仔猪的生产性能。综合相关文献,在乳猪诱食阶段,乳清粉的添加量以15%-25%为宜;在断奶仔猪阶段,乳清粉的添加量以10%-20%为宜。 4.2对肠道菌群的影响 高玉红等(2002)研究了在28日龄断奶仔猪日粮中添加5%、10%和20%的乳清粉对仔猪消化吸收和粪便菌群的影响。试验结果标明,与5%乳清粉组相比,20%乳清粉组仔猪粪便大肠杆菌含量降低8.15%,乳酸杆菌数量提高6.83%;粗蛋白质的消化率提高5.23%,粗脂肪的消化率提高21.39%,腹泻率降低6.75%。这表明,乳清粉中的乳糖可以被乳酸杆菌发酵成乳酸,降低胃肠道pH值,促进乳酸杆菌的增殖,从而抑制了有害菌的数量,减少下痢的发生。
 
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