粉末油脂的研究状况及在饲料中的应用

■聂留俊 王晓晓

(山东和实集团，山东青岛266061)

粉末油脂是指将植物油或动物油、包囊壁材、优质蛋白质、乳化剂及其它营养成分，采用现代生物工程、食品高新技术——微胶囊技术加工而成的水包油型（O/W）乳化液并经过喷雾干燥技术形成的固体粉状油脂。

目前，市场上的粉末油脂大都是以植物油为原料制成的，因此又称其为植脂末。粉末油脂以其稳定性好、流动性好、营养全面、营养成分易吸收等特点，正越来越受到乳品（婴幼儿、中老年及孕妇奶粉等）、婴儿食品（婴幼儿米粉）、糕点、冷食、饮品、面食、糖果等食品行业的青睐[1]。

随着国内养殖业的迅猛发展，饲用粉末油脂作为饲料中的能量添加剂以其便于添加、营养全面等特点越来越多地运用到饲料生产中。本文主要探讨国内粉末油脂的研究现状及其在饲料中的应用情况。

1 粉末油脂的研究现状

国内粉末油脂技术的研究开发已相当成熟，其技术难点为乳化液的稳定和喷雾干燥的控制。吴嘉根等[2]采用微胶囊技术制取粉末油脂：其工艺流程为：植物油脂和亲油乳化剂+包埋剂、亲水乳化剂、变性淀粉→混合和乳化→O/W乳化液→均质→乳化液→喷雾干燥→产品。通过单因素和正交试验得出包埋剂15%～30%，变性淀粉20%～50%，植物油脂25%～50%的配方。最佳乳化条件为乳化温度70℃，加水量4倍于基料，乳化剂量为3%，稳定剂为0.25%。喷雾干燥时，较佳的条件为进风温度200～230℃，出风温度为70～85℃，进料速度为20～25 ml/min,喷头压力为0.12 MPa。

金增辉[3]运用微胶囊技术加工成功能性米胚芽油粉末油脂。其工艺流程如图1所示。

芯材制备：把功能性油脂置于反应锅内加热到70～80℃，按配方所设定配料及配比加入亲油性乳化剂和食品功能因子，搅拌均匀。壁材制备：把清水置于反应锅内加热至60℃，按配方所设定的配料及配比加入亲水性乳化剂、复合包埋剂、NaCl、食用香精、增味剂等，搅拌均匀。混合加热：把油相和水相混合后加热到60～80℃，充分搅拌。乳化均质：混合液用高剪切混合乳化机进行混合、分散、超细化、乳化，均质成永不分层均一乳化液，均质压力为30～40 MPa。喷雾干燥：内置流化床喷雾干燥器，干燥空气进口温度控制在(190±2)℃，出口温度75℃，进料温度为(55±5)℃。粉体经流化床干燥，复经流化床冷却后即为功能性粉末米胚芽油。

图1 米胚芽油粉末油脂的生产工艺流程

祝爱侠等[4]以壳聚糖和麦芽糊精为壁材，对单甘酯与蔗糖酯进行复配，确定单甘酯和蔗糖的质量比为1∶9，此时HLB值为12.1，配比数据如表1所示。

表1 单甘酯和蔗糖酯复配HLB和乳化稳定性

以壳聚糖和麦芽糊精为壁材，1∶9的单甘酯与蔗糖酯为乳化剂时，乳化剂添加量为1%。通过正交试验分析得出最佳乳化条件为：乳化温度为60℃，乳化时间为10 min，壁材含量为10%，壁材比为1∶10。

熊华等[5]对乳化油脂粉生产工艺进行简介,工艺流程如图2所示。

主要设备有：水相和油相化料锅、混合调和锅、卧式胶体磨、均质机、喷雾干燥系统（包括喷雾塔、流化床、高压喷雾泵、高压喷枪等）、螺旋搅拌混合机、包装机械供热系统（锅炉、热交换器等）、冷却系统、供水系统、真空系统。

李亮等[6]研究了饲用微胶囊水溶乳化油脂粉的生产工艺，其工艺如图3所示。

图2 乳化油脂粉生产工艺

图3 饲用微胶囊水溶乳化油脂粉的生产工艺

将植物油脂（大豆油、棕榈油、椰子油）混合均匀，加热到80℃，然后加入油溶性乳化剂和油溶性维生素A、E、D、K;同时在热水中加入包囊材料（糖浆、乳糖、乳清粉等）、水溶性乳化剂、水溶维生素、微量元素，制成混合液。在强烈搅拌下将熔化好的调配油脂逐渐加入上述包囊材料水溶液，形成水包油型混合液；经过胶体磨和均质机对混合物进行充分乳化，形成稳定的乳化液。水包油型乳化液经喷雾干燥得到微胶囊水溶乳化油脂粉，喷雾干燥料液固形物为50%～65%，进料温度为60～80 ℃，进风温度150～175 ℃，出风温度为78～90℃，产品水分在4%以内。

富校轶等[7]进行了粉末油脂壁材乳化稳定性的研究，指出壁材包括填充物和骨架物质。其中填充物在喷物干燥时，会代替失去的水分子而使骨架物质保持类似水合态时的稳定性，减轻膜在喷雾干燥时的损坏，使油相分子在喷雾干燥中渗出膜表面的几率大为减少。常见的填充物有麦芽糊精、蔗糖、葡萄糖等（见表2）。由表2比较得知，麦芽糊精是填充物中的最佳选择。

表2 常见填充物的物性指标

研究最终确定采用：CMC+麦芽糊精，阿拉伯胶+麦芽糊精，明胶+麦芽糊精，黄元胶+大豆蛋白+麦芽糊精为微胶囊化油脂的壁材。同时，以蔗糖酯、单甘酯作为乳化剂，最佳比例为4∶1，HLB值为12.8。

高红日等[8]研究了椰子油粉末油脂制备的工艺。椰子油系从椰子果肉提取油脂，在常温23℃以下呈白或淡黄色固态，具有浓郁椰香味。由于其流动性差，在食品工业大量使用时，很难均匀分散于食品原料中。以低温压榨椰子油为芯材，采用乳化与喷雾干燥相结合方法制备椰子油粉末油脂。制备方法为：称取9 g食用明胶于烧杯中，加入200 ml纯净水溶解，称取一定量蔗糖酯于烧杯中加入100 ml纯净水溶解，将两种溶液混和，在70℃水浴中，搅拌状态下缓缓加入39 g多孔淀粉于混和液中混合成壁材溶液。将一定量单甘酯溶于50 ml椰子油配成芯材溶液；在搅拌状态下，将芯材溶液滴到壁材溶液中，在70℃水浴搅拌下继续乳化30 min，然后倒入组织捣碎机中高速乳化5 min，形成O/W乳化液，测其乳化稳定性。

最佳工艺参数：乳化剂单甘酯与蔗糖酯质量比为1∶4、乳化剂与芯材比为3.0%、壁材明胶与多孔淀粉比为1∶6、乳化温度为60℃、固形物浓度为20%，均质压力为40 MPa、进风温度为195℃、进料速度为10 ml/min，制备产品含油率为48%、表面含油率为1.81%、包埋率为96%。

陈明星等[9]研究了玉米胚芽油微胶囊化技术制备粉末油脂的工艺（见图4），其工艺为：

图4 玉米胚芽油微胶囊粉末油脂的工艺流程

称取一定量玉米胚芽油，加入一定量水和壁材，壁材以大豆分离蛋白、环糊精和可溶性淀粉为原料，淀粉的加入量占总壁材的1/3，以蔗糖酯和单甘酯为乳化剂，乳化剂的HLB值为5.5～6.5，乳化剂加入量为2%。在70℃下乳化20 min，在30～40 MPa下进行均质，喷雾干燥进风口温度220℃，出风口温度85℃进行喷雾干燥。

玉米胚芽油微胶囊化的最佳条件为：壁材β-环糊精与大豆分离蛋白的质量比为1∶1，芯材添加量为40%，固形物浓度为15%，芯材的包埋率为90.9%。

张小勇等[10]研究了冷榨菜籽油粉末油脂的制备。其工艺流程如图5所示。

图5 冷榨菜籽油粉末油脂的工艺流程

试验确定：大豆分离蛋白与麦芽糊精质量比为1∶1，乳化剂添加量1.5%，总固形物质量分数20%。在此条件下进行验证试验，测得乳化稳定性为96.3%。采用正交试验确定的最佳喷雾干燥工艺参数为：均质次数3次，均质压力35 MPa，进料温度45℃，压缩空气压力在0.18～0.20 MPa，进风温度180℃，出风温度80℃，冷榨菜籽油粉末油脂的包埋率可达到88.6%。

2 粉末油脂在饲料中的应用

饲料粉末油脂在饲料中又称为均衡脂肪粉、饲用乳化油粉等。由于猪、牛、羊、禽、鱼、虾等动物性能和品种的改进，养殖设施的进步和饲养管理水平的提高，动物生长速度大幅度提高，因此动物所需要充足的能量、维生素及微量元素是现在饲料行业必须考虑的因素。

饲用乳化油粉将油脂、维生素、微量元素等饲料营养物质组合在一起，具有独特的优点[5]：①大幅度增加饲料油脂含量，为各种动物提供需要的最佳脂肪酸组成;②由于包囊将油脂等有效成分与外界环境隔离，防止其变质和损失，大大延长保质期;③有效成分乳化均质后，成为微米级细小微粒，均匀分散在饲料中，易消化吸收，提高了饲料生物效价和利用率;④包囊壁材多为多糖物质，大大提高了其适口性，增加动物食欲;⑤油脂由液态变固态，便于运输和添加，并且使其称量更准确、方便。

乔岳等[11]将脂肪粉添加到肉鸡中进行对照试验。试验指出，添加脂肪粉的肉鸡在死亡率上明显低于未添加脂肪粉的肉鸡，同时肉鸡的品质未发生变化。试验表明，饲料中添加2%～3%的脂肪粉是可行的，脂肪粉中含有肉鸡生长中所需的必需脂肪酸和均衡的微量元素和维生素，对提高肉鸡生产性能有重要意义。

王石瑛[12]研究了脂肪粉对猪生长的作用。试验以脂肪粉和豆油做对比，结果表明，脂肪粉完全可以替代过去所用的油脂作为生猪日粮能量的来源，在使用过程中可以清楚地体现使用脂肪粉的方便；脂肪粉能起到液体油脂的所有作用，有比液体油脂在动物的增重、饲料消耗方面更具优势的其它作用，在防止液体油脂的添加对动物身体所造成的表观或隐含的影响方面有有效的功能。

刘桂武[13]研究了脂肪粉和脂肪酶的添加量对母猪和断奶仔猪的影响。母猪添加2%脂肪粉与0.03%脂肪酶使用效果最为显著，且母猪日粮中添加0.03%脂肪酶以减少1%脂肪粉的使用是可行的；日粮添加脂肪酶可显著提高仔猪生长性能，其中0.03%的脂肪酶提高效果优于0.02%脂肪酶，1%的脂肪粉和0.03%的脂肪酶搭配添加效果最为显著。

3 结论

粉末油脂作为油脂加工中的高端产品，以其营养全面、使用方便的特点，正日益受到食品厂家的青睐。随着粉末油脂技术不断提高及加工成本的降低，饲料粉末油脂以其高能量、营养均衡的特点将为家畜、家禽的健康生长提供可靠的保证。