最全酸化剂知识

时间:2019-4-1    点击:36
一、饲料酸化剂的优势与不足?


优势:酸化剂作为高效、无污染、无残留的饲料添加剂,与益生素、酶制剂、香味剂等并列为新型的绿色饲料添加剂不足:目前,酸化剂已被广泛应用于仔猪饲料、家禽饲料、青贮饲料等领域,效果显著,但仍存在一些问题,如有些酸化剂使用效果还不稳定、添加剂量大、成本高、制成预混料不方便、饲料中的一些碱性物质常中和一部分添加的酸、在胃中吸收速度过快、抑制胃酸分泌和胃功能的正常发育、易吸湿结块、腐蚀加工机械、运输设备等。


二、市场上酸化剂的种类及其优缺点?


1)无机酸化剂

无机酸化剂包括盐酸、硫酸和磷酸,在生产中使用的主要是磷酸。其优点是具有较强的酸性及较低的添加成本。无机酸的解离速度快,使动物食道和胃内 pH 值急剧下降,可能灼伤食道和胃,抑制胃酸分泌和胃功能的正常发育。而且无机酸的降 pH 值作用只能到达胃,而不能到达肠道后段,所以无机酸通过降低 pH 值来抑制有害菌的作用非常有限。另外,无机酸还可能破坏日粮的电解质平衡,引起采食量下降,从而严重影响饲料报酬及动物生长。

2)有机酸化剂

有机酸化剂价格较高,但风味良好,并具有较强的抑菌作用,在促进仔猪生长性能方面效果较好。对有机酸作用机理进行深入的探讨后,人们把有机酸分成了两类:

①只能通过降低胃肠道环境的 pH 值来达到间接降低有害病菌数量的作用,如富马酸、柠檬酸、苹果酸、乳酸等大分子有机酸。这类有机酸只能在胃中发挥其作用,不能降低小肠中的 pH 值;而且因为分子量比较大,单位重量的酸分子释放的氢离子比较少,所以它们的降 pH 作用也比小分子有机酸差。

②不但能降低环境中的 pH 值,而且对革兰氏阴性菌有抑制作用,因为它们可以破坏细菌细胞膜干扰细菌酶的合成,进而影响病菌 DNA的复制,最后产生抗革兰氏阴性菌的作用。这类有机酸有甲酸、乙酸、丙酸等小分子有机酸。

3)复合酸化剂

复合酸化剂是利用各种特定的有机酸和无机酸复合而成。复合型酸化剂克服了单一型酸化剂功能单一、添加量大、腐蚀性强等缺点。优质的复合酸化剂各成分相互间能起到很好的协同增效作用,可以极大提高产品的作用功能,不仅能降低胃肠道 pH 值,而且具有良好的抑菌杀菌效果,所以复合型酸化剂的作用功能一般都比单一型的要优越。

现在已逐步取代单一型酸化剂,成为饲料酸化剂发展的趋势。


三、酸化剂应具有哪些功能?


1)降低饲料 pH 值和酸结合力,促进胃内酶原活化

2)酸化剂应促进肠道微生态平衡,预防动物肠道病原微生物疾病。

3)促进营养物质消化

4)其它:添加有机酸或无机酸可减慢食物在胃中的排空速度,因而增加了蛋白质在胃中的停留时间,提高了蛋白质的消化率。此外,一些有机酸化剂的酸味是动物喜爱的味觉之一,可诱发味蕾兴奋,提高采食量,同时也可以掩盖饲料中某些不良味觉反应,提高饲料适口性。 有些观点认为有机酸可以直接参与体内代谢,为动物提供能量。确实有些有机酸是能量转换过程中的重要中间产物,理论上它们可以参与到三羧循环中并最终为动物提供能量。但是,因为外源的酸化剂总量很少,而且价格贵,所以把有机酸当作能量来源来利用显然在经济上不合算。


四、饲料添加剂的酸结合力越高越好吗?


饲料添加剂酸结合力的定义为使 100g 饲料 pH 值降至 4.0 时所需盐酸的毫摩尔数,也有人把它定义为使 1kg 饲料 pH 值降低至 3.0 时所需盐酸的毫克量。而对所有仔幼动物来说,为 100g 饲料的 pH 值降低至动物胃内最适范围的盐酸毫克当量。酸结合力越高的饲料,在胃内结合的游离酸就越多,造成的胃内 pH 升高也越多。众所周知,胃内一些重要的酶原如胃蛋白酶原需要胃酸来激活后才具有催化活性。酸结合力高的饲料就会影响酶原的激活,导致胃内消化酶活性低,影响饲料中营养特别是蛋白质的消化。另外,当胃内 pH 较高时,胃内酸度达不到灭菌要求,饲料中附着的大肠杆菌等微生物进入小肠,能够在小肠中繁殖。并且,未消化的胃内容物为大肠杆菌生长提供了良好的培养基条件。


五、作为酸化剂,无机酸和有机酸哪个更好?


饲料酸化剂必须具有的一个重要功能就是降低饲料 pH 值和酸结合力,以提高消化酶活性或激活一些重要的酶。酸化剂降低 pH 值和酸结合力的能力取决于所用的酸的解离度和分子量。无机酸具有很高的解离度,而且速度快,所以能够快速降低饲料及胃内pH 值。而有机酸的解离度比较低,所以降低 pH 值的能力比无机酸低,但解离速度慢,所以持续作用时间更长。


虽然无机酸具有较强的酸性及较低的添加成本,但研究和实际应用表明无机酸的作用效果并不如有机酸。一方面,胃内 pH 值得急剧降低会破坏胃粘膜功能甚至灼伤胃粘膜,抑制胃酸分泌和胃功能的正常发育;另一方面,无机酸可能给饲料带来不良味道,降低了饲料的适口性;另外,无机酸还可能破坏日粮的电解质平衡,引起采食量下降,从而严重影响饲料报酬及动物生长。


六、大分子有机酸和小分子有机酸哪个更好?


大分子有机酸如柠檬酸、乳酸、延胡索酸等,因为分子量比较大,单位重量酸分子所能解离出的氢离子就少。所以它们在降低 pH 值和饲料酸结合力方面的效力就比小分子有机酸更低。有些大分子有机酸是所谓的多元酸,即理论上一个酸分子能解离出几个氢离子,但多元酸的二级以上的解离是非常困难的,通常解离度非常小,所以实际上饲料中的有机酸只能进行一级解离。

因此,从降低饲料 pH 值和酸结合力的目的来说,小分子有机酸作用效果比无机酸和大分子有机酸更好。


七、无机酸和有机酸在抑菌、杀菌方面哪个更强?


平衡稳定的微生态环境对防止动物疾病很重要。几种病原菌生长的适宜 pH 值都中性偏碱,如大肠杆菌适宜 pH 值为 6.0-8.0,链球菌为 6.0-7.5,葡萄球菌为 6.8-7.5,梭状芽孢杆菌为 6.0-7.5,而乳酸杆菌等适宜于酸性环境生殖。因此,酸化剂通过降低胃肠道pH 值可抑制有害微生物繁殖,减少营养物的消耗和细菌毒素的产生,同时促进有益菌的增殖。除了降低肠道 pH 值外,有机酸还有另一种杀灭病原菌的作用机理。有机酸进入动物胃肠道内后有一部分解离产生氢离子,从而降低 pH 值,而另外一部分则不解离而是以分子形式存在。只有这部分以分子形式存在的有机酸能通过细菌的细胞膜而进入到细菌内部。在细菌细胞内 pH 值为中性,所以有机酸分子会在此解离产生氢阳离子和羧根负离子。氢阳离子会降低细菌细胞内 pH 值,而细菌要维持正常的生命就必须将细胞内 pH 值保持在 7.0 左右,因此细菌细胞要通过 H+-ATP 泵将氢阳离子排到细胞外,这个过程消耗大量的能量(ATP),从而使得细菌失去活力。另一方面,羧根负离子可以抑制细菌细胞核内的 DNA 和蛋白质的合成过程使得细菌不能繁殖下一代(Stratford& Anslow,1998;Russel&Diez-Gonzales,1998;Roeetal.,1998)。因此酸化剂的直接杀菌效果取决于酸的解离程度,解离程度越低的酸杀菌效果越强,解离程度越高的酸直接杀菌效果越差。一般来说,无机酸(如磷酸)的解离程度很高,因此其直接的杀菌作用差;有机酸解离程度低,杀菌效果则相对较强。而有机酸当中不同的有机酸的杀菌作用也存在差异,其中柠檬酸、乳酸因解离程度比其它有机酸高而杀菌效果较差,甲酸、乙酸、丙酸的杀菌效果较好。因此甲酸、乙酸、丙酸是比较理想的具有杀菌作用的有机酸。另外酸化剂的作用还取决于酸的浓度和分子数,浓度越高,分子数越多,其作用效果越好,因此大分子有机酸的杀菌效果比较差。


此外,研究表明,由小分子有机酸组成的复合有机酸具有比单项小分子有机酸更强的抑菌作用。Rössler(1997)测试了甲酸、乙酸、丙酸、延胡索酸、柠檬酸和乳酸的对大肠杆菌的最低抑菌浓度,发现甲酸的有效抑菌浓度最低,即抑菌效果最好,其次是丙酸、乙酸和延胡索酸,而乳酸和柠檬酸抑菌效果最差。他们还发现,甲酸与丙酸的复合物抑菌能力是甲酸或丙酸单酸的 2-4 倍。



八、目前酸化剂存在的问题


1 、添加量大。美国的研究认为 2-3%的效果最优,欧洲则认为 1.5-2%效果最好。使得饲料成本高、制成预混料不方便。

2、 添加的酸被饲料中碱性物质以及胆汁中和,失去酸化效果。

3 、添加酸破坏饲料中的维生素和矿物元素的吸收

4 、在胃中吸收速度过快,抑制胃酸分泌和胃功能的正常发育。胃酸分泌是一种反射性神经活动,有机酸的吸收很快,如果有机酸在胃中浓度太高,必然会反馈性抑制胃底腺细胞分泌胃酸,时间长了就会阻碍胃分泌机能的发育。另一方面,酸化剂在胃中吸收殆尽,其酸度将无法达到小肠,无法在小肠部位继续发挥作用,这也是添加酸化剂还是会发生下痢的一个重要原因。

5、 添加的酸无法达到小肠,不能有效降低小肠中的 pH 值,抑制有害菌的生长、促进有益菌的生长。

6 、酸中毒仔猪长期采用低系酸力日粮,很多酸性物质被消化道壁吸收,进入血液引起 pH值降低、造成酸中毒。柠檬酸的长期使用可能造成血液的酸碱失衡。

7 、发生吸湿结块、或造成饲料受潮有些酸化剂如柠檬酸、富马酸、甲酸钙、双乙酸钠等是粉末状物质,易吸湿结块,制成预混料是不易将其混合均匀,从而影响饲料的制粒速度和保存。

8 、腐蚀加工机械、仓储及运输设备。

9 、效果不稳定有些酸化剂在消化道中易失去酸化效果,无法到达小肠,不能明显降低胃肠道的 pH 值,从而不能有效抑制有害菌的生长。


.......请关注下集。


转自:预混料家园 李大攀

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