CN113632884A - 一种乳化剂及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种乳化剂及其制备方法与应用。该乳化剂包括如下组分：改性大豆磷脂、单月桂酸甘油酯、非离子型表面活性剂、野油菜黄单胞杆菌发酵产物；所述的改性大豆磷脂为酰化、羟基化的大豆磷脂。本发明公开了一种以改性大豆磷脂和单月桂酸甘油酯等组分混合而成的乳化剂，该乳化剂能有效地促进乳靡微粒的形成，同时也可促进禽畜对油脂的吸收和能量的转化；本发明公开的乳化剂的制备方法工艺简单，原料易得，生产成本低廉，在禽畜饲养领域有着良好的社会和经济效益，适合工业化推广。

Description

一种乳化剂及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于化学领域，具体涉及一种乳化剂及其制备方法与应用。

背景技术

脂类作为畜禽动物所必需的三大营养物质之一，在生命代谢过程中具有重要生理功能。因其是能量密度最高的营养素，所以可作为畜禽动物生长发育的重要能量来源。目前，养殖行业不断要求提升饲料系数和畜禽生长速度，因此就需要不断提升畜禽动物饲料的能量浓度，而这种提升的显著特征就是配方中脂肪的比例不断提高。脂肪对蛋白质有节约作用，高脂肪可以使蛋白质尽可能多的用于肌肉生长，因此在既定的投喂量下促使畜禽动物以更快的速度生长的方法就是在配方提升脂肪含量，这是一种养殖趋势。与此同时，养殖者为了追求出栏规格，过度投喂现象也是非常普遍的，高能量摄入几乎是所有畜禽动物养殖所共同面临的现状。然而当今市场油脂价格却越来越高，养殖户的成本压力日益增大。

近年来，我国畜牧业飞速发展，市场上繁多的畜禽品种对饲料提出了更高的要求。在集约化的生产模式下，强化投饲、饲料营养组成不平衡，造成畜禽动物病害频繁发生，其中以肝脏损伤病变为特征的疾病危害甚大。众所周知，肝脏是动物体内最主要的代谢器官，其损伤病变导致机体代谢机能紊乱和抗病力降低，极易造成继发传染性疾病的爆发和综合症的肆虐。研究表明，快速生长的畜禽动物尤其是幼龄动物，胃肠道消化***发育不完全，内源性脂肪酶以及胆汁酸盐分泌不足，不能有效利用饲料中的脂肪，对脂肪的消化吸收有限，导致养殖成本的增加及环境污染；而添加外源性的乳化剂能明显改善畜禽动物对脂肪的消化率和利用率，促进动物生长，提高生产性能。综上所述，在畜牧产业中合理使用乳化剂具有重要意义。

目前市场上普遍流行的乳化剂多采用胆汁酸等生物源原料并经复配而成，不仅对消费者的健康存在潜在威胁，还存在乳化能力低等不足。例如专利申请CN104839462A中所使用的原料为胆汁酸，而胆汁酸是由家畜内脏提取，存在生物源生物安全隐患。专利申请CN106578414A公开了一种提高饲料脂肪利用率的复合乳化剂，包含山梨醇酐单油酸酯、聚氧乙烯20山梨醇酐脂肪酸脂、橄榄油。该专利申请中提供的复合乳化剂乳化效果良好，乳化后液体体系稳定。不过其为液体乳化剂，而通常液体乳化剂具有这样的凝固点：在给定的外部温度(例如小于15℃)，乳化剂即变成固体，在这样的外部温度时，乳化剂必须保持在加热槽内或通过加热管提供给饲料厂以防止乳化剂冷冻。因为其为液体形式，所以在设置多个复杂管道和分布计量阀的饲料厂中，该液体乳化剂几乎是不可用的。因此可以推断，在一些气候寒冷或室外温度低于15℃的地区，该液体乳化剂不易使用，因此其缺乏广泛适用性。综上所述，现在市场亟须一种高效稳定的畜禽动物饲料复合乳化剂，用于提高畜禽动物对饲料中脂肪的利用率，促进油脂的吸收和能量的转换，解决脂肪肝问题，提高畜禽动物生产性能，并且还可以有效减少饲料中脂肪的添加量，节约蛋白质资源，进而大大降低饲料成本，提高养殖户的经济效益。

发明内容

为了克服现有技术存在的问题，本发明的目的之一是提供一种乳化剂；本发明的目的之二是提供这种乳化剂的制备方法；本发明的目的之三是提供这种乳化剂在禽畜饲养中的应用；本发明的目的之四是提供一种饲料；本发明的目的之五是提供一种禽畜饲养方法。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

本发明第一方面提供一种乳化剂，所述的乳化剂包括如下组分：

改性大豆磷脂、单月桂酸甘油酯、非离子型表面活性剂、野油菜黄单胞杆菌发酵产物；

所述的改性大豆磷脂为酰化、羟基化的大豆磷脂。

优选的，所述的非离子型表面活性剂包括司盘80、吐温80、吐温60、吐温81、司盘60和司盘65中的至少一种；进一步优选的，所述的非离子型表面活性剂包括司盘80和吐温80中的至少一种。

优选的，所述的野油菜黄单胞杆菌发酵产物为野油菜黄单胞杆菌发酵淀粉类培养液的浓缩产物；进一步优选的，所述的野油菜黄单胞杆菌发酵产物为野油菜黄单胞杆菌发酵综合马铃薯培养液的浓缩产物；再进一步优选的，所述的野油菜黄单胞杆菌发酵综合马铃薯培养液的浓缩产物体积为原发酵产物体积的1/4-1/2。

优选的，所述的乳化剂还包括白炭黑，或者白炭黑和稻壳粉。

优选的，所述的白炭黑为粒径小于60目的白炭黑；进一步优选的，所述的白炭黑为粒径小于80目的白炭黑；再进一步优选的，所述的白炭黑为粒径小于100nm的白炭黑。

优选的，所述的稻壳粉为粒径小于60目的稻壳粉；进一步优选的，所述的稻壳粉为粒径小于80目的稻壳粉。

优选的，所述的乳化剂包括如下质量份的组分：

改性大豆磷脂：25～50份；

单月桂酸甘油脂：5～15份；

非离子型表面活性剂：5～12份；

野油菜黄单胞杆菌发酵产物：5～18份；

白炭黑：20～40份；

稻壳粉：0～10份；

进一步优选的，所述的乳化剂包括如下质量份的组分：

改性大豆磷脂：30～45份；

单月桂酸甘油脂：8～12份；

非离子型表面活性剂：7～10份；

野油菜黄单胞杆菌发酵产物：8～16份；

白炭黑：25～30份；

稻壳粉：4～6份。

优选的，所述的乳化剂为粉末型乳化剂。

本发明第二方面提供根据本发明第一方面提供的乳化剂的制备方法，包括以下步骤：

将各组分进行混合，得到所述的乳化剂。

优选的，所述乳化剂的制备方法中，包括以下步骤：

将改性大豆磷脂与单月桂酸甘油酯混合得到混合物料A；

将非离子型表面活性剂混合得到混合物料B；

将混合物料A、混合物料B和野油菜黄单胞杆菌发酵产物混合，得到混合物料D；

将混合物料D与白炭黑混合，或者将混合物料D与白炭黑和稻壳粉混合，得到所述的乳化剂。

优选的，所述改性大豆磷脂与单月桂酸甘油酯的混合温度为50℃-80℃；进一步优选的，所述的混合温度为55℃-75℃；再进一步优选的，所述的混合温度为60℃-70℃。

优选的，所述的混合物料A、混合物料B和野油菜黄单胞杆菌发酵产物混合温度为50℃-70℃；进一步优选的，所述的混合温度为55℃-65℃。

本发明第三方面提供根据本发明第一方面提供的乳化剂在禽畜饲养中的应用。

优选的，所述的禽畜包括猪、鸡、鸭和鹅；进一步优选的，所述的禽畜包括猪和鸡。

本发明第四方面提供一种饲料，所述的饲料包括本发明第一方面所提供的乳化剂。

优选的，所述的饲料为饲养猪、鸡、鸭或鹅的饲料；进一步优选的，所述的饲料为饲养猪或鸡的饲料。

本发明第五方面提供一种禽畜饲养方法，所述的饲养方法为将本发明第一方面所提供的乳化剂与饲料混合，将混合后的物料进行禽畜饲养。

优选的，所述的乳化剂与饲料的混合质量比为1:2000-1:10000；进一步优选的，所述的乳化剂与饲料的混合质量比为1:2500-1:5000。

本发明的有益效果是：

本发明公开了一种以改性大豆磷脂和单月桂酸甘油酯等组分混合而成的乳化剂，该乳化剂能有效地促进乳靡微粒的形成，同时也可促进禽畜对油脂的吸收和能量的转化；本发明公开的乳化剂的制备方法工艺简单，原料易得，生产成本低廉，在禽畜饲养领域有着良好的社会和经济效益，适合工业化推广。

具体来说，本发明公开的乳化剂具有如下优点：

1.本发明公开的乳化剂以改性大豆磷脂和单月桂酸甘油酯等组分混合而成，并进一步通过白炭黑和稻壳粉吸附制成粉末型乳化剂。该乳化剂是一种集乳化、抗病、稳定、经济于一体的专业用于提高饲料利用率的高效功能性复合乳化剂，所含成份符合欧、美、日等国家的市场标准。

2.本发明公开的制备方法工艺流程简单、原料来源广泛、生产成本低，适合工业化推广。

3.本发明公开的乳化剂能有效地促进乳靡微粒的形成，同时也能促进禽畜对油脂的吸收和能量的转化；同时，该乳化剂可以极大程度地改善畜禽动物对其它营养素，特别是脂溶性维生素、抗生素、类胡萝卜素及其它微量元素的吸收利用，具有良好的社会和经济效益。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案作进一步清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例只是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除特殊说明外，具体实施方式部分所用的大豆磷脂都是购自广州海莎生物科技有限公司型号MAH-60的大豆磷脂，该改性大豆磷脂有经过适度的酰化、羟基化改良，易分散于水中并形成稳定的乳浊液。相较于普通的大豆磷脂，无论是色泽、分散性、耐热性和HLB值方面均得到很大的改善，尤其是乳化能力和乳化稳定性大大提升。另外，具体实施方式部分所用的单月桂酸甘油脂为单月桂酸甘油脂和双月桂酸甘油脂的混合物，其中单月桂酸甘油脂的有效含量大于80％。所用的吸附材料白炭黑和稻壳粉均为市售产品，两种吸附材料粒径均为80目以下，其具有巨大的比表面积。所用的司盘80为山梨醇酐单油酸酯；所用的吐温80为聚山梨酯-80。

实施例1

本例乳化剂的制备方法如下：

1)将45质量份的改性大豆磷脂与8质量份的单月桂酸甘油酯混合，加热至60℃-70℃搅拌，使其混合均匀，制得混合物料A；

2)将3质量份司盘80和6质量份吐温80混合，室温条件下搅拌均匀，得到混合物料B；

3)将活化后的枯野油菜黄单胞杆菌，按照5％～10％的质量分数添加量接种至综合马铃薯液体培养基中，于25℃～30℃培养18h～24h，所得培养液于40℃～45℃温度下真空浓缩至原体积的1/3，取8质量份上述野油菜黄单胞杆菌发酵产物浓缩液，得到物料C；

4)将物料A、物料B和物料C于60℃条件下混合均匀得到混合物料D，然后使用25质量份白炭黑及5质量份稻壳粉将上述混合物料D进行完全吸附，既得本例的乳化剂。

实施例2

本例乳化剂的制备方法如下：

1)将40质量份的改性大豆磷脂与8质量份的单月桂酸甘油酯混合，加热至60℃-70℃搅拌，使其混合均匀，制得混合物料A；

2)将3质量份司盘80和6质量份吐温80混合，室温条件下搅拌均匀，得到混合物料B；

3)将活化后的枯野油菜黄单胞杆菌，按照5％～10％的质量分数添加量接种至综合马铃薯液体培养基中，于25℃～30℃培养18h～24h，所得培养液于40℃～45℃温度下真空浓缩至原体积的1/3，取10质量份上述野油菜黄单胞杆菌发酵产物浓缩液，得到物料C；

4)将物料A、物料B和物料C于60℃条件下混合均匀得到混合物料D，然后使用27质量份白炭黑及6质量份稻壳粉将上述混合物料D进行完全吸附，既得本例的乳化剂。

实施例3

本例乳化剂的制备方法如下：

1)将30质量份的改性大豆磷脂与12质量份的单月桂酸甘油酯混合，加热至60℃-70℃搅拌，使其混合均匀，制得混合物料A；

2)将3质量份司盘80和6质量份吐温80混合，室温条件下搅拌均匀，得到混合物料B；

3)将活化后的枯野油菜黄单胞杆菌，按照5％～10％的质量分数添加量接种至综合马铃薯液体培养基中，于25℃～30℃培养18h～24h，所得培养液于40℃～45℃温度下真空浓缩至原体积的1/3，取15质量份上述野油菜黄单胞杆菌发酵产物浓缩液，得到物料C；

4)将物料A、物料B和物料C于60℃条件下混合均匀得到混合物料D，然后使用30质量份白炭黑将上述混合物料D进行完全吸附，既得本例的乳化剂。

为进一步验证本发明方案的技术效果，将实施例制备的粉末型乳化剂进行性能测试，具体测试步骤以及结果如下：

测试例1

乳化剂的乳糜稳定性(CMT)测试步骤如下：

准确称取100g蒸馏水和50g大豆油，另称取0.5g乳化剂产品，加入200mL样品瓶中混合均匀，秒表计时，剧烈摇晃(上、下方向)上述样品瓶1min，静置观察，秒表计时，观察分层时间，测试结果如表1所示。对比例1为山东龙昌动物保健品有限公司的胆汁酸，对比例2为建明(中国)科技有限公司的利舒宝ET，主要成分为磷脂。

表1：乳糜稳定性测试结果

注：CMT反应了乳化剂乳化后的稳定性，因食糜进入动物体内2h后，基本都输送到了小肠、十二指肠部位，所以，在乳化剂乳化脂肪的过程中以2h不破乳作为一个企业质量指标。

由表1的测试结果可以看出，相比于市售的乳化剂，本发明制备的乳化剂具有更稳定的乳化效果，乳化效果能保持2h不分层。

测试例2

乳化剂的乳糜粒径测试步骤如下：

准确称取100g蒸馏水和50g大豆油，另称取0.5g乳化剂产品，加入200mL样品瓶中混合均匀，秒表计时，剧烈摇晃(上、下方向)上述样品瓶1min，接着使用剪切乳化机以10000rad/min高速剪切混合物料2min，静置观察，秒表计时，使用马尔文激光粒度分析仪测量粒径，肉眼可见分层即停止测量粒径，测试结果如表2所示。

表2：乳糜粒径测试结果

由表2可以看出，相比于市售的乳化剂，本发明制备的乳化剂对脂肪的乳化效果更佳，乳化后的脂肪颗粒粒径更小，2小时后依然具有稳定的乳化效果，颗粒直径依然能维持在36μm左右。

为了进一步验证本发明制备的乳化剂乳化效果，动物应用试验步骤以及效果如下：

测试例3

乳化剂的家畜应用实验步骤以及测试效果如下：

选择日龄一致、健康的断奶仔猪192头(约8.5kg/头)，随机分成4个处理，每个处理4个重复，每个重复12头仔猪。每组用对应的试验日粮，周期为21天，试验前、后每组称重，每组试验日粮成分如表3所示。实施例及对比例的乳化剂与饲料的混合方式为搅拌混合。准确记录各圈仔猪的喂料量与余料量，计算每头仔猪各生长阶段及全期的平均日采食量；试验开始前对所有仔猪空腹称重，试验结束后记录末体重，计算全期的平均日增重以及料肉比，试验结果如表4所示。

表3：家畜试验每组试验日粮成分

组别	添加方案
		对照组1	基础日粮组
试验组1	配合饲料+300g/t本发明实施例1制备的产品
		试验组2	配合饲料+300g/t对比例1的产品
试验组3	配合饲料+300g/t对比例2的产品

试验日粮选用双胞胎(集团)股份有限公司的仔猪配合饲料，型号为仔猪宝。饲养管理按试验基地正常程序进行，免疫和驱虫程序按猪场常规同步进行。随时观察、记录仔猪采食和健康状况。

表4：家畜试验结果

料肉比＝日均采食量/日均增重。

每天观察仔猪腹泻情况，1头试猪腹泻1天记为1次腹泻。

腹泻率＝腹泻总头次×100％/(试验总头数×试验总天数)。

从表4结果可以看出，试验组1的仔猪在试验结束时平均日增重明显高于对照组1、试验组2、试验组3；而试验组1的仔猪在试验结束时料肉比及腹泻率则明显低于对照组1、试验组2、试验组3。由此可见，在本试验中对断奶仔猪日粮中加入本发明所述的乳化剂，很好的提高了仔猪的平均日增重，降低了料重比，减少了营养性腹泻的发生(本试验过程中没有发现仔猪的病理性腹泻)，说明本发明可以很好的提高仔猪对日粮中脂肪的消化吸收，提高生长性能。

测试例4

乳化剂的家禽应用实验步骤以及测试效果如下：

选择初1日龄的肉鸡4000只(约40g/只)进行试验，随机分成4个处理，每个处理4个重复，每个重复250只肉鸡。每组用对应的试验日粮，周期为75天，试验前、后每组称重。每组试验日粮成分如表5所示。实施例及对比例的乳化剂与饲料的混合方式为搅拌混合。准确记录每组家禽的喂料量与余料量，计算每组家禽各生长阶段及全期的平均日采食量；试验开始前对所有家禽空腹称重，试验结束后记录末体重，计算全期的平均日增重以及料肉比，试验结果如表6所示。

表5：家禽试验每组试验日粮成分

组别	添加方案
		对照组1	基础日粮组
试验组1	配合饲料+300g/t本发明实施例1制备的产品
		试验组2	配合饲料+300g/t对比例1制备的产品
试验组3	配合饲料+300g/t对比例2制备的产品

其中试验日粮选用双胞胎(集团)股份有限公司的肉小鸡配合饲料，型号为510。实施例及对比例乳化剂的混合方式为搅拌混合。

表6：家禽试验结果

料肉比＝日均采食量/日均增重。

死淘率＝(死淘总数×100％)/每组肉鸡总数。

从结果可以看出，试验组1的肉鸡在试验结束时平均日增重明显高于对照组1、试验组2、试验组3；而试验组1的肉鸡在试验结束时料肉比及死亡率则明显低于对照组1、试验组2、试验组3。本发明中所述的高效乳化剂可以提高肉鸡的能量的利用率，节省饲料油脂的用量，提高肉鸡对饲料的利用率，提高养殖效益。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种乳化剂，其特征在于：所述的乳化剂包括如下组分：

改性大豆磷脂、单月桂酸甘油酯、非离子型表面活性剂、野油菜黄单胞杆菌发酵产物；所述的改性大豆磷脂为酰化、羟基化的大豆磷脂。

2.根据权利要求1所述的一种乳化剂，其特征在于：所述的非离子型表面活性剂包括司盘80、吐温80、吐温60、吐温81、司盘60和司盘65中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种乳化剂，其特征在于：所述的野油菜黄单胞杆菌发酵产物为野油菜黄单胞杆菌发酵淀粉类培养液的浓缩产物。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种乳化剂，其特征在于：所述的乳化剂还包括白炭黑，或者白炭黑和稻壳粉。

5.根据权利要求4所述的一种乳化剂，其特征在于：所述的乳化剂包括如下质量份的组分：改性大豆磷脂：25～50份；

单月桂酸甘油脂：5～15份；

非离子型表面活性剂：5～12份；

野油菜黄单胞杆菌发酵产物：5～18份；

白炭黑：20～40份；

稻壳粉：0～10份。

6.根据权利要求5所述的一种乳化剂，其特征在于：所述的乳化剂为粉末型乳化剂。

7.一种权利要求1-6任一项所述的乳化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

将各组分进行混合，得到所述的乳化剂。

8.权利要求1-6任一项所述的乳化剂在禽畜饲养中的应用。

9.一种饲料，其特征在于：所述的饲料包括权利要求1-6任一项所述的乳化剂。

10.一种禽畜饲养方法，其特征在于：将权利要求1-6中任一项所述的乳化剂与饲料混合，将混合后的物料进行禽畜饲养。