飼料脂肪酸敗的原因及機(jī)理

IMCTT 2017-9-1 10:07

1466 來(lái)自: 預(yù)混料家園

簡(jiǎn)介

隨著飼料行業(yè)的發(fā)展，油脂已被廣泛應(yīng)用，但因其在儲(chǔ)存加工和使用過(guò)程中容易氧化變質(zhì)而被飼料生產(chǎn)者所忽視，特別是當(dāng)油脂添加到全價(jià)和濃縮飼料后表面積增大，為油脂提供了更大的氧化面積。

　　隨著飼料行業(yè)的發(fā)展，油脂已被廣泛應(yīng)用，但因其在儲(chǔ)存加工和使用過(guò)程中容易氧化變質(zhì)而被飼料生產(chǎn)者所忽視，特別是當(dāng)油脂添加到全價(jià)和濃縮飼料后表面積增大，為油脂提供了更大的氧化面積。給飼料的品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及安全性帶來(lái)了非常嚴(yán)重的危害，給養(yǎng)殖戶和生產(chǎn)廠家?guī)?lái)了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，對(duì)飼料脂肪酸敗的原因及機(jī)理研究是很有意義的。特別是生產(chǎn)教槽料和母豬料的廠家更應(yīng)引起重視。

　　油脂是油和脂肪的總稱。在常溫下呈液態(tài)的叫油，呈固態(tài)的叫脂。油脂中的主要成分是甘油三酯（包括1分子甘油和3分子脂肪酸），其物理性質(zhì)取決于脂肪酸的組成，如脂肪酸的碳鏈長(zhǎng)短及飽和程度等。酸敗俗稱哈喇。油脂在貯存期間，受濕、熱、光和空氣中氧作用，往往會(huì)發(fā)生一系列的化學(xué)變化，使其酸值、過(guò)氧化值及熔點(diǎn)增高，逐漸產(chǎn)生一種異臭味的現(xiàn)象。

　　引起飼料脂肪酸敗的原因較多，如飼料油脂的來(lái)源、貯存條件、加工工藝、原料組成等不同或多種條件共同作用，均有可能導(dǎo)致飼料脂肪氧化酸敗。

　　一、飼料脂肪酸敗的具體原因如下：

　　第一　溫度和濕度

　　生產(chǎn)實(shí)踐中，往往在常溫下放置2個(gè)月才會(huì)變哈的飼料在高溫高濕條件下幾天就會(huì)變味，這說(shuō)明高溫高濕條件是加速氧化的主要因素。

　　1.1.1 溫度

　　脂肪酶活性隨溫度升高而加強(qiáng)，微生物生長(zhǎng)速度也隨之加快，從而加速油脂酸敗的速度，溫度每升高10℃能使氧化速度增加1倍，降低溫度可延緩氧化過(guò)程。

　　1.1.2 濕度

　　飼用油脂的水分及添加油脂的飼料中水分含量高時(shí)，能促使油脂水解酸敗。

　　第二　油脂含量

　　脂肪含量高或添加油脂量較大是飼料氧化變質(zhì)的內(nèi)部因素。如果飼料中富含動(dòng)植物油脂或國(guó)產(chǎn)魚(yú)粉，因其所含脂肪量和游離脂肪酸含量較高，當(dāng)加工和貯存條件不當(dāng)時(shí)，飼料極易氧化變質(zhì)。脂肪的不飽和度越高，精煉度越低，則越易發(fā)生氧化。

　　第三　微量元素的影響

　　不飽和脂肪酸具有自動(dòng)氧化特征，光、熱、酸、堿、金屬離子等均是很好的催化劑，特別是Cu2+、Zn2+、Fe2+等金屬離子較活潑，使用高水平微量元素易促進(jìn)飼料氧化變質(zhì)。其催化活性大小次序?yàn)椋篊u＞Mn＞Fe＞Cr＞Ni＞Zn.其作用機(jī)理是將氧活化成激發(fā)態(tài)，促進(jìn)自動(dòng)氧化過(guò)程，例如：當(dāng)銅的濃度達(dá)到0.05mg/kg時(shí)，就能使油脂的保質(zhì)期縮短二分之一。

　　第四　空氣中的氧和過(guò)氧化物

　　空氣中的氧和過(guò)氧化物不斷地對(duì)飼料進(jìn)行著氧化作用。籽實(shí)被粉碎后，失去了種皮的保護(hù)作用，比完整的籽實(shí)更易于氧化。飼料中的維生素如維生素A、維生素D和β-胡蘿卜素最易遭受氧化破壞，其次是飼料中的不飽和脂肪酸和部分氨基酸及肽類對(duì)氧化作用也很敏感，抗氧化性極差，易被氧化變質(zhì)，發(fā)生酸敗。

　　第五　光照

　　紫外線能加速油脂中的游離基的生成，還能激活氧變成臭氧，使之生成臭氧化物。臭氧化物極不穩(wěn)定，在水的作用下進(jìn)一步分解成醛、酮、酸等物質(zhì)，使油脂酸敗。另外，油脂中殘留的天然色素會(huì)強(qiáng)烈吸收鄰近的可見(jiàn)光，加速氧化。光照還能破壞油脂中的維生素E，使抗氧化性降低，而發(fā)生酸敗。一般認(rèn)為紫外光、紫色和藍(lán)色光能加速油脂氧化，而綠色則不能。

　　第六　表面積

　　油脂添加到飼料中后，隨著表面積的增大，加大了與空氣的接觸面，也會(huì)加速氧化過(guò)程。

　　第七　存放時(shí)間和存放不當(dāng)

　　隨著存放時(shí)間的延長(zhǎng)，油脂的抗氧化性能下降，氧化必然發(fā)生，一旦氧化發(fā)生，其速度會(huì)成倍增加。飼料存放于高溫高濕環(huán)境，飼料中水分含量較高，保存期過(guò)長(zhǎng)等，都可造成飼料脂肪酸敗的發(fā)生。

　　二、飼料脂肪酸敗的機(jī)理

　　飼料出現(xiàn)哈喇味就意味著已氧化變質(zhì)，這是由于其中含有不飽和鍵的物質(zhì)的氧化酸敗。脂肪和脂肪酸的酸敗可分為水解酸敗與氧化酸敗。水解酸敗雖危害不大，但其水解出的游離脂肪酸如達(dá)到1%以上，就會(huì)加速其它脂肪水解。氧化酸敗主要發(fā)生在不飽和脂肪酸的雙鍵相鄰的碳原子上，氧化后生成過(guò)氧化物，不飽和脂肪酸產(chǎn)生自由基，自由基再攻擊其它脂肪分子，加快反應(yīng)速度，同時(shí)產(chǎn)生更多的自由基，此過(guò)程為自動(dòng)氧化。如果加上金屬離子的作用，反應(yīng)速度更快。

　　飼料脂肪酸敗的過(guò)程有兩個(gè)方面。一方面是純化學(xué)過(guò)程，即在空氣、陽(yáng)光和水的作用下，發(fā)生水解過(guò)程和不飽和脂肪酸的自身氧化。另一方面是由于油脂原料殘?jiān)臀⑸锂a(chǎn)生的酶引起的酶解過(guò)程；這兩種過(guò)程往往同時(shí)發(fā)生，其后果是使油脂分離出游離脂肪酸；產(chǎn)生酮醛類以及各種氧化物等，不但使油脂的感官性質(zhì)改變，而且使飼料理化性質(zhì)發(fā)生變化，并對(duì)動(dòng)物機(jī)體產(chǎn)生不良影響。

　　油脂酸敗的化學(xué)變化主要經(jīng)水解、脂化與氧化三個(gè)過(guò)程，產(chǎn)生相應(yīng)分解產(chǎn)物。水解主要發(fā)生于脂肪，引起含有大量水分、脂肪酶和其它含氮物質(zhì)，如果不及時(shí)煉制，其中的甘油三酯便發(fā)生水合作用，產(chǎn)生游離脂肪酸和甘油。由于甘油易溶于水而流失，使脂肪重量減少；脂化是油脂在光的催化作用下發(fā)生的一種氧化過(guò)程。結(jié)果產(chǎn)生羥酸，出現(xiàn)特殊的陳腐氣味；氧化作用主要發(fā)生于煉制油脂的過(guò)程，由于光的作用，使油脂的不飽和脂肪酸在其雙鍵處與氧結(jié)合形成氧化物，如醛、醛酸、酮酸及羥酸等產(chǎn)物，造成油脂的酸值、過(guò)氧化物值、硫代巴比妥酸值及熔點(diǎn)增高、碘價(jià)降低，產(chǎn)生不愉快的氣味和苦澀味。根據(jù)油脂酸敗所形成的產(chǎn)物，可分為醛式酸敗和酮式酸敗兩種。

　　油脂酸敗的酶解過(guò)程主要是由于油脂殘?jiān)袆?dòng)植物組織的酶和外界微生物所引起，多種微生物都具有分解脂肪的性能，其中熒光桿菌、曲霉菌和青霉菌等的分解能力較強(qiáng)。這些微生物在含水量大于0.3%的脂肪中，即能發(fā)揮分解作用。脂肪和高級(jí)脂肪酸在充足空氣的環(huán)境中，可被微生物氧化分解為甘油和脂肪酸，經(jīng)過(guò)一系列中間產(chǎn)物，最后徹底氧化為C02和水。酶解過(guò)程可分為兩個(gè)階段：第一階段為脂肪分子被分解為脂肪酸和甘油。游離脂肪酸增加，油脂酸價(jià)增高；第二階段為脂肪酸碳鏈的斷裂過(guò)程，即脂肪酸的碳鏈中碳原子被氧化而斷裂，形成碳鏈較短的一些新物質(zhì)，如酮酸、甲基酮等。這些酮酸和甲基酮等具有難聞的味道。

　　R•CH2 CH2COOH+02→R•CH0H CH2COOH

　　R•CH0H CH2COOH+02→R•CO CH2 COOH

　　R•CO CH2 COOH→R•COCH3+CO2

　　來(lái)源：預(yù)混料家園

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