乳清粉的营养特性及在乳仔猪饲料上的应用

近年来，随着乳制品工业的发展以及我国养猪水平的提高，乳清粉已经成为幼畜尤其是乳猪料中不可缺少的原料之一。国际食品法典委员会（CAC）对乳清粉的定义为产自于干燥乳清或者酸乳清的一种产品。甜乳清是奶酪、酪蛋白和乳制品凝结后从凝乳中分离出的一种液状乳产品，凝结主要通过凝结类型的酶的作用获得；酸乳清是奶酪、酪蛋白和乳制品凝结后从凝乳中分离出的一种液状乳产品，凝结主要通过酸化作用获得。本文总结了乳清粉的生产工艺、组成、品质控制及应用情况，为饲料生产者和养殖者提供参考。

 1乳清粉的生产工艺

普通乳清粉的生产流程为乳清的预处理、杀菌、浓缩、喷雾干燥、冷却。脱盐乳清粉的生产工艺基本与普通乳清粉相同，所不同的是脱盐乳清粉所用的原料乳清经脱盐处理，改变了乳清中的离子平衡。乳清脱盐多用离子交换树脂法和离子交换膜的电渗析法。 乳清粉根据来源不同分为甜乳清粉和酸乳清粉，其pH值分别为5.9-6.6和4.3-4.6；根据脱盐与否，分为脱盐乳清粉和含盐乳清粉；根据蛋白质分离程度，可以分为高蛋白质乳清粉、中蛋白质乳清粉和低蛋白质乳清粉。

2乳清粉的组成

 乳清粉所含有的独特营养成分使其非常适宜于生产幼畜饲料。其主要营养组分为乳糖、乳蛋白和矿物质。

 2.1乳糖

乳清粉中的碳水化合物（乳糖）对促进仔猪生长发育和提高采食量具有重要的作用。仔猪出生后，消化道内乳糖酶的含量很高而其他碳水化合物分解酶（淀粉酶和麦芽糖酶）的活性很低，仔猪主要依靠乳糖提供能量。乳糖可以被肠道上皮细胞的乳糖酶快速的转化成单糖（葡萄糖和果糖），而果糖和葡萄糖是肠道上皮细胞和体组织的重要能量来源。乳糖可以被肠道内产乳酸微生物利用，发酵产生乳酸和乙酸，降低肠道pH值，抑制有害微生物的繁殖，并可加强消化道的蠕动，防止下痢。

2.2乳清蛋白

 牛奶中乳清蛋白粉的含量仅为0.7%，乳清蛋白是球蛋白和可溶性乳蛋白的总称，包括α-乳白蛋白（19%）、β-乳球蛋白（48%）、免疫球蛋白（8%）。此外，乳清蛋白还含有溶菌酶、乳铁蛋白、乳过氧化物酶、脂肪球膜蛋白、酪蛋白巨肽等生物活性物质。β-乳球蛋白是乳清蛋白的主要成分，它具备极佳的氨基酸比例，支链氨基酸含量极高。支链氨基酸是必需氨基酸，包括亮氨酸、缬氨酸、异亮氨酸，其中生物效应强的是亮氨酸，可作为谷氨酰胺的基质物，也可直接做细胞燃料。研究证实，支链氨基酸对促进蛋白质合成和减少蛋白质分解起着重要的作用。乳清蛋白富含半胱氨酸、免疫球蛋白和蛋氨酸，可以刺激动物的免疫系统，提高体液免疫和细胞免疫。乳过氧化物酶是一种天然杀微生物和抗菌剂。它通过酶反应来杀死或使广谱微生物失活，能抑制某些革兰氏阴性细菌（包括大肠杆菌和某些沙门氏菌）和革兰氏阳性细菌。

 2.3矿物质

 乳清粉中也含有丰富的矿物质，包括0.1%的镁、0.6%的磷、1.6%的钾、0.6%的钙。乳清粉中的矿物质以矿物质－蛋白质复合物的形式存在，容易被消化吸收，有很高的饲用价值。大量的研究表明，乳糖也能提高钙、镁、锌的吸收。

 3乳清粉的品质

 3.1乳糖

 乳清粉中的乳糖是乳猪碳水化和物的重要来源。乳清粉中乳糖的检测非常重要，必需对乳清粉中乳糖进行检测，以防掺假存在。在生产中一般使用比色法测定乳糖的含量，其原理为乳清粉样品经沉淀剂澄清后，无蛋白质滤液中的乳糖在苯酚、氢氧化钠、苦味酸和亚硫酸氢钠的作用下生成橘红色的络合物，在520nm处有最大吸收，但测定结果易受葡萄糖、蔗糖等的影响。为避免其他糖的影响，建议采用液相色谱法准确测定乳清粉中乳糖含量。

 3.2溶解性

 低蛋白质乳清粉易溶解于温水中，溶液呈荧光黄绿色，溶液透明，没有残留物。有残留物或浑浊的，表明乳清粉加工过度，发生美拉德反应或者掺假。高蛋白质乳清粉溶于水分，分层，上层为澄清夜，下层为絮状沉淀，典型的乳清奶香味。

3.3盐分和灰分

 盐分和灰分是评价乳清粉品质的重要指标。乳清粉灰分越低，品质越好。高灰分是高盐分的表现。另外，高灰分还有可能是为改进产品的流动性添加的流动剂所致。高盐分可以导致仔猪肠道渗透压失调，导致仔猪腹泻。田河山等（2008）报道，由于脱盐工艺的复杂和成本因素的影响，近半数进口乳清粉的灰分指标大于9%，一方面限制了乳清粉的添加量，另一方面可引起动物下痢隐患。因此，饲料厂家在选择乳清时，在品质相同的情况下，尽量选用盐分和灰分较低的乳清粉，灰分的含量不宜高于8%，盐分的含量不宜高于2%。

 3.4颜色

 高品质乳清粉应呈灰白奶油色，有一些呈现更深的黄色，可能是因为加工工艺或者牛奶中高水平的叶红素。若为褐色通常表明加工过程中加热过度并伴有美拉德反应发生，赖氨酸的ε-氨基团与碳水化合物结合的赖氨酸不能被吸收，这将会削弱乳清粉的营养价值，并可能影响乳清粉的适口性。

4应用

仔猪的消化系统适应于消化液体母乳，母乳中含有高消化率的乳蛋白、乳化脂肪和乳糖。断奶仔猪不能很好消化以植物蛋白质和碳水化合物（淀粉）来源的断奶日粮。而乳清粉有很好的消化性，且含有很多功能性组分，对仔猪的生长和健康有利。近年来，由于仔猪的断奶日龄越来越早，乳清粉在乳仔猪日粮中添加越来越普遍，取得了很好的效果。

 4.1对生产性能的影响

高玉红等（2002）研究了在28日龄7.7kg杜长大断奶仔猪日粮中添加5%、10%和20%的乳清粉对仔猪生产性能的影响。试验结果表明，20%乳清粉组的生长效果最佳，与5%乳清粉组相比，日增重提高28.47%，料重比降低11.26%。Naranjo等（2010）在5.7kg断奶仔猪日粮中分别添加0、12.5%、25%的乳清粉，饲养试验21d。试验结果表明，25%乳清粉组生产性能最好，与对照组相比，日增重提高6.25%，采食量提高8.11%。Mahan（1993）评价了白色和褐色两种不同品质的食品级乳清粉对6kg断奶仔猪生产性能的影响，乳清粉的添加量为20%。与褐色乳清粉组相比，第0-14d白色乳清粉组日增重提高29.25%；第15-35d白色乳清粉组日增重提高11.92%。通过营养成分分析表明，褐色乳清粉组的赖氨酸仅为0.5%，远低于白色乳清粉组的0.79%。这说明，加工工艺降低了褐色乳清粉组的营养价值，从而影响了仔猪的生产性能。综合相关文献，在乳猪诱食阶段，乳清粉的添加量以15%-25%为宜；在断奶仔猪阶段，乳清粉的添加量以10%-20%为宜。

 4.2对肠道菌群的影响

 高玉红等（2002）研究了在28日龄断奶仔猪日粮中添加5%、10%和20%的乳清粉对仔猪消化吸收和粪便菌群的影响。试验结果标明，与5%乳清粉组相比，20%乳清粉组仔猪粪便大肠杆菌含量降低8.15%，乳酸杆菌数量提高6.83%；粗蛋白质的消化率提高5.23%，粗脂肪的消化率提高21.39%，腹泻率降低6.75%。这表明，乳清粉中的乳糖可以被乳酸杆菌发酵成乳酸，降低胃肠道pH值，促进乳酸杆菌的增殖，从而抑制了有害菌的数量，减少下痢的发生。