◆作者:郑和
◆单位:建明(中国)科技有限公司
建明(中国)客户实验室服务(CLS)在2021年对741份来自全国各地的油脂样品进行了油脂评估。我们针对每一份油脂样品的4项关键指标游离脂肪酸值(FFA)、不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸比例(U/S)、水分-杂质-不皂化物占比(MIU)以及脂肪酸谱进行了实验室科学评估,并且以此为基础通过Wiseman能值方程1对油脂所能提供的理论能值进行计算。此次报告中我们着重分析了豆油、禽油和猪油的油脂品质情况,并对混合油进行了深入的分析。相比2020年,2021年的3大类油脂样品总体能值分布保持不变,仅有少部分样品出现极端异常情况。
各大类油脂样品的FFA值超标率均呈现升高的趋势,尤其是豆油样品,超标率提高近5倍;U/S值合格率在2021年均有不同程度的提高;MIU值超标率在2021年里都出现了2%至5%的提升。油脂掺杂是一类常见的油脂使用方法,通过分析244份混合油样品,我们发现大部分混合油是在动物油基础上的掺杂了其他种类油脂,2021年混合油能值平均值与禽油的能值水平接近。但是混合油的FFA值与MIU值超标率明显高于单一油脂样品,这表明混合油的品质参差不齐,使用时需慎重。
在CLS实验室中,我们结合常规的化学分析方法及近红外光谱技术 (NearInfraredSpectrometry)、气相色谱(GasChromatography)等技术,科学客观地检测每个样品的FFA、U/S、MIU及掺杂情况,然后将分析结果带入Wiseman能值方程,对油脂的能值及品质做出综合评估。
2021年,建明CLS一共收到来741份自全国20个省份、自治区及直辖市的油脂样品。如图1所示,豆油、禽油和猪油占了全年收样的90.5%。其他样品较少的油脂包括米糠 油、多种混合油和棕榈油。在此次报告中,我们将针对3大类油脂以及混合油进行分析总结。
图1 2021年建明CLS油脂样品类型分布图(n=741)
豆油作为最常用的饲用植物油,其优点在于能值高及质量稳定。分析统计建明2021年收到的所有豆油样品我们发现了类似的趋势。如图2-A所示,2021年建明CLS收到的豆油样品与2020年相比,其能值分布非常接近。大部分豆油样品的能值都分布在36000-37500kJ/kg区间,只有少数豆油样品存在能值异常情况。经分析,造成这些样品低能值的主要原因是MIU值严重超标。横向对比猪油与禽油的能值情况(图3-A、4-A),豆油的平均能值相比禽油高3757 kJ/kg,比猪油高5619kJ/kg。
图2 2021与2020年豆油样品各项参数对比
图3 2021与2020年禽油样品各项参数对比
以豆油为例的植物油其FFA值一般会相对于动物油更低。FFA值能一定程度上体现油脂的新鲜程度。过高的FFA值不仅会影响油脂所能提供的能值,更重要的是,高FFA值会引起细胞内乙酰辅酶A的积累以及NADH/NAD+比例的升高,进而提高了细胞内部的活性氧簇(ROS)水平,这也是很多报告指出FFA能引起动物氧化应激的主要原因2。行业标准普遍认为FFA值≤20g/kgoleic3,4为饲用油脂的安全范围。相比于2020年,2021年豆油样品FFA值的超标率升高了5.1%(见图2-B)。
每种油脂的U/S值都是在一定的正常范围内浮动的。豆油正常U/S范围是5.0~5.5,当一份油脂的U/S值过高或过低时都表明其质量出现问题,存在油脂氧化、掺杂等风险。2021年豆油样品的U/S值合格率相比2020年提高了9.1%,同时U/S值偏低的样品占比降低了10%(见图2-C),只有极少数样品出现U/S值偏高的情况。
从Wiseman能值方程中我们可以看出,油脂中的MIU值对油脂能值的影响是非常大的。MIU值每升高一个百分点,油脂的能值相应地下降一个百分点,因此MIU值往往是决定油脂品质的关键。分析豆油样品的MIU值我们发现,豆油的MIU值一般会保持在相对较低的范围(<1%),然而2021年MIU值超标的豆油样品比2020年增多了4.5%(见图2-D)。
总体分析2021年豆油品质,虽然大部分样品的各项指标仍处在正常范围,但是2021年FFA值与MIU值超标的样品相比2020年明显增多,这一趋势希望能够引起大家的注意。
如图3-A所示,2021年的禽油样品总体表观代谢能值分布于2020年类似,绝大部分禽油样品的能值分布在30000~34000kJ/kg区间。值得注意的是,2021年我们收到了若干份能值异常的鸭油(能值低于27000kJ/kg)。这几份样品的相似之处是它们的不皂化物都严重超标,表明油脂中很有可能出现了掺杂情况,例如矿物油是较常见的掺杂种类。
2021年禽油样品的FFA值合格率较2020年提升了4.2%(见图3-B);U/S值基本保持不变(见图3-C)。2021年禽油样品的MIU值合格率(<1%及1%~2%)较2020年相比只降低了1.7%,变化不明显(见图3-D)。
2021年禽油的各项指标与2020年相比,仅有细微的波动,总体情况保持不变。不过禽油MIU值缓慢升高的趋势希望引起大家注意,加大对油脂品质的检测监督力度。
如图4-A所示,2021年建明CLS收到的猪油样品能值分布于2020年相比总体接近,大部分样品的表观代谢能分布在28000~32000kJ/kg的范围中。另外相比于2020年,2021年猪油样品能值的最大值、最小值及标准方差都体现出猪油总体能值分布更加集中,油脂品质相比于2020年波动更小。
图4 2021与2020年猪油样品各项参数对比
具体分析猪油样品我们发现相较于2020年,2021年猪油样品FFA值的不合格率提高了5.4%;虽然U/S值合格率在2021年升高了6.6%,但同时U/S值偏高的样品也增多了4.7%;猪油样品MIU值的不合格率升高了5.5%。
相比于2020年,2021年猪油的总体品质有略微的提升,主要体现在样品能值的均一度、U/S值合格率。但是值得引起注意的是猪油样品MIU值的超标情况。2021年建明CLS收到的猪油MIU值超标样品比2020年增多了3倍,这表示出个别猪油样品的品质仍然存在较大问题。
之前分析的3个参数(FFA、U/S及MIU)均为油脂本身的属性,除此之外,油脂掺杂也是我们平时经常遇到的情况。笔者认为油脂掺杂本没有优劣之分,可能终端用户更多考虑的是在能效与成本上取得一定的平衡;另外,油脂混合能够提供更加丰富的脂肪酸谱,为动物提供更加多元化的能量来源。与此同时,油脂混合的弊端也是非常明显的,就是对油脂品质的管控难度更大,随之而来的混合油的各项基础指标超标率也会相应上升。
油脂混合的现象,特别是在动物油基础上掺杂其他油类品种的现象非常普遍(见图5)。据不完全统计,2021年CLS收到的豆油样品中,有7%发现掺杂情况,为三大类油脂中观察到掺杂最少的油脂;而禽油中有40.3%的样品出现掺杂;猪油样品中也有30.0%出现掺杂现象。相比2020年,豆油掺杂降低2.6%,禽油掺杂的现象增多4.7%,猪油掺杂降低17.3%。在这些混合油中,最常见的3大类为混棕榈油、猪禽混合油及多种混合油(2种或以上)。
图5 2020至2021年CLS油脂样品掺杂情况统计
既然油脂掺杂现象如此普遍,混合油的品质到底如何呢?图6为2020及2021年建明CLS收到的混合油样品能值以及3项基本参数的统计分析。2021年CLS收到的混合油样品的能值(见图6-A)平均值为31706kJ/kg,除少数特例,大部分样品的能值都分布在28000~34000kJ/kg范围,这个范围也与猪、禽油的能值分布基本吻合。另外,我们分析了混合油中能值小于28000kJ/kg的一共16份样品。经过分析这些较极端的样品我们发现,导致这些样品能值远低于正常范围的原因主要是U/S值偏低(均值1.18,远小于混合油均值2.19)以及FFA值普遍偏高(均值47.1,最高达337g/kgoleic)。
2021年混合油FFA值超标率为44.0%,这个指标介于禽油与猪油之间;相比于2020年,该指标升高了4%(见图6-B)。2021年混合油的平均U/S值为2.19,与2020年的1.92略有提高。分析混合油U/S值分布我们可以看出,大部分的混合油U/S值处在1.4至3这一范围(见图6-C),与动物油的U/S值范围接近,这点与以上观察到的以动物油为基础的掺杂更加普遍的现象相吻合。2021年混合油MIU值的超标率为17.2%,比3大类油脂都高出7%~12%不等,同时相比于2020年这一参数也升高了10%。
图6 2021与2020年混合油样品各项参数对比
综上所述,2021年混合油的品质整体来看还是比较理想,除去少数个例以外,大部分样品的各项指标都能够与纯油相比拟,MIU值超标现象希望能够引起大家的注意。MIU值过高不仅对油脂能值会有非常大的影响,而且表示油脂中存在的较多的具有安全隐患的物质,可能对动物健康造成严重影响。
此次报告,我们希望通过分享与分析建明CLS近两年来收集到的油脂样品数据,帮助大家更深入地了解国内油脂的使用情况,进而合理地制定应对方案。报告中提到了几点现象希望能够引起大家的注意,包括油脂FFA逐年升高、猪油U/S值偏高、猪油及禽油MIU值的升高以及油脂混杂的总体趋势。各大饲料和养殖企业一方面面临油脂原料价格的不断上涨的挑战,另一方面迎战市场激烈的竞争,在当下的十字路口,科学的实验室分析能够及时提供有效可靠的信息,结合全方位的节能增效方案,达到油脂原料性价比最大化的目的。