一种模拟猪乳脂肪酸组成的猪乳替代脂组合物
阅读说明：本技术 一种模拟猪乳脂肪酸组成的猪乳替代脂组合物 (Pig milk fat-replacing composition simulating pig milk fatty acid composition ) 是由 金俊 任翠荣 张燕兵 王兴国 金青哲 赵世伟 于 2021-03-19 设计创作，主要内容包括：一种模拟猪乳脂肪酸组成的猪乳替代脂组合物。由多种基料油调配而成,其中基料油包括鱼油、亚油酸型植物油、棕榈油,以质量分数计,配比为10%～40%鱼油,10%～55%亚油酸型植物油,10%～60%棕榈油,其中鱼油为棕榈油酸含量4%以上的鱼油,亚油酸型植物油为亚油酸含量50%以上亚油酸型植物油,亚油酸型植物油为亚油酸含量50%以上亚油酸型植物油,该猪乳替代脂组合物与猪乳相似性得分80分以上(满分100,下同),能够显著的提高我国仔猪的存活率和断奶体重,具有较大经济意义和社会效益。(A fat substitute composition for pig milk simulating fatty acid composition of pig milk is provided. The fat-replacing composition is prepared by blending various base oil materials, wherein the base oil materials comprise 10-40% of fish oil, 10-55% of linoleic acid type vegetable oil and 10-60% of palm oil in percentage by mass, the fish oil material is fish oil with the palmitoleic acid content of more than 4%, the linoleic acid type vegetable oil material is linoleic acid type vegetable oil with the linoleic acid content of more than 50%, the similarity score of the fat-replacing composition with the pig milk is more than 80 (full score is 100, the same below), the survival rate and the weaning weight of piglets in China can be remarkably improved, and the fat-replacing composition has great economic significance and social benefit.)
技术领域
本发明涉及畜牧学科动物营养和饲料科学领域，具体涉及一种模拟猪乳脂肪酸组成的猪乳替代脂组合物。
背景技术
我国的生猪出栏量占全球总量的一半以上，每年出生的仔猪数量为8~9亿头，存活率约为80%，而欧美发达国家如丹麦、荷兰等国的仔猪存活率可高达90%以上。由此推算，我国每年多损失约1亿头仔猪，直接经济损失多达150~400亿元。此外，据我国畜牧行业推算，若仔猪断奶时体重轻0.5kg，则生猪出栏时会轻5kg，损失进一步增加。猪乳是仔猪最理想的食物，猪乳的摄入不足被证实是仔猪低存活率和低断奶体重的重要原因。为此，饲喂仔猪用乳粉成为了解决猪乳摄入不足的重要措施。
猪乳是一种复杂的生物液体，含有蛋白质、脂肪、维生素、低聚糖、乳糖和其他生物活性化合物。猪乳中脂肪以脂肪球形式存在，易于消化吸收，虽然仅占猪乳湿基的3%~8%，但要提供仔猪生命活动所需50%以上的能量。
猪乳中脂肪的主要成分是各种脂肪酸，猪乳的脂肪酸主要以长链脂肪酸为主，主要包括油酸，亚油酸，亚麻酸，棕榈酸，棕榈油酸，硬脂酸等。猪乳的脂肪酸组成合理，可以满足仔猪的营养和免疫需求，对仔猪的存活至关重要。但猪乳中脂肪酸的组成不是恒定的，母猪日粮、哺乳期和母猪品种等一些因素会影响猪乳的脂肪酸组成。能否模拟猪乳的脂肪酸组成，是决定仔猪用乳粉配方营养价值高低的关键因素。
欧美国家已经开发出一些仔猪用乳粉产品，从其配方中的脂肪来看，这些产品仅模拟了猪乳的脂肪含量，并没有模拟猪乳的脂肪酸组成，其脂肪酸组成与猪乳脂肪酸组成的相似性得分大多在0.45以下，影响了仔猪用乳粉的饲用效果。
综上所述，仔猪对猪乳（或猪用乳粉）的低摄入量和低质量摄入是造成仔猪低存活率和低断奶体重的重要原因。为此，欧美国家已经开发出多款仔猪用乳粉产品，但这些产品配方中的脂肪酸组成与猪乳脂肪酸组成实测值差异很大，影响了仔猪用乳粉的饲用效果。在系统分析我国猪乳的脂肪酸组成基础上，自主开发出不同于欧美国家标准的仔猪用乳粉油脂配方（本专利中简称猪乳替代脂组合物），进而生产出脂肪酸组成更接近我国猪乳水平适于我国仔猪生长的配方乳粉，对于提高我国仔猪的存活率和断奶体重具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是针对以上现有技术所存在的不足，而提出了一种模拟猪乳脂肪酸组成的猪乳替代脂组合物。该猪乳替代脂组合物与猪乳相似性得分80分以上（满分100，下同），能够显著的提高我国仔猪的存活率和断奶体重，具有较大经济意义和社会效益。
为了达到以上目的，本发明通过以下技术方案来实现的:
本发明的猪乳替代脂组合物由多种基料油调配而成，其中基料油包括鱼油、亚油酸型植物油、棕榈油，以质量分数计，配比为10%~40%鱼油，10%~55%亚油酸型植物油，10%~60%棕榈油。
其中以上的所述鱼油为棕榈油酸含量4%以上的鱼油。
其中以上所述鱼油可优选为沙丁鱼油、鲈鱼油、三文鱼油中的一种或几种。
其中以上所述亚油酸型植物油为亚油酸含量50%以上亚油酸型植物油。
其中以上所述亚油酸型植物油可优选为大豆油、葵花籽油、玉米油、棉籽油中的一种或几种。
其中以上所述棕榈油包括棕榈油及其分提产物、红棕榈油中的一种或几种。
其中以上猪乳替代脂组合物的脂肪酸组成中肉豆蔻酸（C14:0）含量为1%~3%，棕榈酸(C16:0)含量为19%~23%，棕榈油酸(C16:1)含量为2%~6%，硬脂酸(C18:0)含量为5%~6%，油酸(C18:1)含量26%~31%，亚油酸(C18:2)含量为28%~34%，亚麻酸(C18:3)含量为1%~2%。
以上所述猪乳替代脂组合物的调配方程如下：
方程 1：C14:0 1%≤A11 X1+A12 X2+A13 X3+A1n Xn≤3%
方程 2：C16:0 19%≤A21 X1+A22 X2+A23 X3+A2n Xn≤23%
方程 3：C16:1 2%≤A41 X1+A42 X2+A43 X3+A4n Xn≤6%
……
……
方程 7：C18:3 1%≤Am1 Xn+Am2 Xn+Am3 Xn+AmnXn≤2%
其中：Amn为矩阵，表示第n个基料油的第m个指标的含量；Xn表示第n个基料油。方程1 至方程7为猪乳的脂肪酸组成，共计7个指标，采用Matlab R2019a软件中的Fmincon函数对编程求解。
猪乳替代脂组合物以及三种进口仔猪用乳粉的脂肪酸组成与猪乳的脂肪酸组成的相似性得分计算式如下：
其中，GFA表示脂肪酸的相似性得分，满分为100分；n为脂肪酸组成指标的数量；bi表示猪乳替代脂第i个脂肪酸的实测值；ai表示猪乳第i个脂肪酸的端值。
本发明存在以下的有益效果：
本发明的猪乳替代脂组合物与猪乳相似性得分80分以上（满分100，下同），更接近猪乳，使用本发明的猪乳替代脂组合物的仔猪的排便更加有规律，粪便更加柔软有型，提高仔猪的存活率10%以上，提高仔猪的断奶体重10%-50%，大大提高了养猪的经济效益和社会效益。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案更加清楚明白，下面用实施例对本发明作进一步的说明。
实施例计算工具说明：
猪乳替代脂组合物以及三种进口仔猪用乳粉的脂肪酸组成与猪乳的脂肪酸组成的相似性得分计算式如下（行业通用）：
其中，GFA表示脂肪酸的相似性得分，满分为100分；n为脂肪酸组成指标的数量；bi表示猪乳替代脂第i个脂肪酸的实测值；ai表示猪乳第i个脂肪酸的端值。
另外，实施例中C14:0为肉豆蔻酸；C16:0为棕榈酸；C16:1为棕榈油酸；C18:0为硬脂酸；C18:1为油酸；C18:2为亚油酸；C18:3为亚麻酸。
我国与欧美国家的猪乳的脂肪酸分析：
见表1欧美国家猪乳的脂肪酸组成（数据来源于Chantal Farmer., TheGestating and Lactating Sow[D]. Wageningen Academic Publishers, 2015.），发明人也系统分析了我国不同地域（山东88头，辽宁46头，江苏75头）、不同哺乳期（初乳74头，常乳135头）和不同品种（长大二元119头，长白4头，大白4头，杜洛克4头，皮特兰4头，二花脸55头，杜长大19头）母猪猪乳的脂肪酸组成，其实测值的范围见表1中国猪乳的脂肪酸组成部分数据。
表1. 猪乳的脂肪酸组成（95%置信区间）
表1表明，我国猪乳与欧美国家猪乳具有类似的脂肪酸组成特征，例如都是以棕榈油酸、油酸、亚油酸为主，但相对比例存在显著区别，因此我国仔猪直接套用欧美国家仔猪用乳粉产品喂养是不科学的，也是无法解决本发明所述的实际问题的。
本发明的猪乳替代脂组合物由多种基料油调配而成，其中基料油包括鱼油、亚油酸型植物油、棕榈油，以质量分数计，配比为10%~40%鱼油，10%~55%亚油酸型植物油，10%~60%棕榈油，所述鱼油为棕榈油酸含量4%以上的鱼油，可优选为沙丁鱼油、鲈鱼油、三文鱼油中的一种或几种；所述亚油酸型植物油为亚油酸含量50%以上亚油酸型植物油，可优选为大豆油、葵花籽油、玉米油、棉籽油中的一种或几种；所述棕榈油包括棕榈油及其分提产物、红棕榈油中的一种或几种。
本发明的猪乳替代脂组合物的调配方程如下：
方程 1：C14:0 1%≤A11 X1+A12 X2+A13 X3+A1n Xn≤3%
方程 2：C16:0 19%≤A21 X1+A22 X2+A23 X3+A2n Xn≤23%
方程 3：C16:1 2%≤A41 X1+A42 X2+A43 X3+A4n Xn≤6%
……
……
方程 7：C18:3 1%≤Am1 Xn+Am2 Xn+Am3 Xn+AmnXn≤2%
其中：Amn 为矩阵，表示第 n 个基料油的第 m 个指标的含量；Xn表示第 n 个基料油。方程 1 至方程7为猪乳的脂肪酸组成，共计 7个指标，采用 Matlab R2019a 软件中的Fmincon 函数对编程求解。
通过以上调配方法将猪乳替代脂组合物的脂肪酸控制在以下标准内：肉豆蔻酸（C14:0）含量为1%~3%，棕榈酸(C16:0)含量为19%~23%，棕榈油酸(C16:1)含量为2%~6%，硬脂酸(C18:0)含量为5%~6%，油酸(C18:1)含量为26%~31%，亚油酸(C18:2)含量为28%~34%，亚麻酸(C18:3)含量为1%~2%。
本发明的猪乳替代脂组合物具体实施例：
实例1：以沙丁鱼油、玉米油、棕榈油为基料油制备猪乳脂替代脂组合物。得到满足猪乳脂肪组成条件的最优配比为沙丁鱼油:玉米油:棕榈油=30.78%: 54.56%:14.66%，其脂肪酸组成与猪乳脂肪酸组成的相似性得分为93.48分。
实例2：以鲈鱼油、棕榈油和棉籽油为基料油制备猪乳脂替代脂组合物。得到满足猪乳脂肪组成条件的最优配比为鲈鱼油:棕榈油:棉籽油=38.85%: 16.84%:44.31%，其脂肪酸组成与猪乳脂肪酸组成的相似性得分为84.49分。
实例3：以三文鱼油、葵花籽油、棕榈油、大豆油为基料油制备猪乳脂替代脂组合物。得到满足猪乳脂肪组成条件的最优配比为三文鱼油:葵花籽油:棕榈油:大豆油=30.08%:23.87%:30.88%:15.18%，其脂肪酸组成与猪乳脂肪酸组成的相似性得分为95.33分。
实例4：以沙丁鱼油、葵花籽油、棕榈油、大豆油为基料油制备猪乳脂替代脂组合物。得到满足猪乳脂肪组成条件的最优配比为沙丁鱼油:葵花籽油:棕榈油:大豆油=28.75%:20.32%:30.33%:20.60%，其脂肪酸组成与猪乳脂肪酸组成的相似性得分为99.53分。
以上实施例得到猪乳脂替代脂组合物的脂肪酸组成数据如下（见表2）：
表2.实施例的猪乳脂替代脂组合物脂肪酸组成（%）
脂肪酸名称
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
C14:0
3.00
2.82
1.83
3.00
C16:0
19.00
23.14
19.00
22.01
C16:1
3.59
5.38
2.00
3.31
C18:0
4.08
2.76
3.52
4.84
C18:1
28.75
21.35
31.98
28.58
C18:2
30.33
28.00
29.26
28.00
C18:3
0.72
0.55
2.00
1.62
相似性得分
93.48
84.49
95.33
99.53
表2显示猪乳替代脂组合物的脂肪酸组成与猪乳的脂肪酸组成的相似性得分均高于80分，与猪乳相似度很高。
对比实施例：
表3是两款进口仔猪用乳粉（泰高、猪奶优）的脂肪酸组成。
表3进口仔猪用乳粉的脂肪酸组成（%）
脂肪酸名称
仔猪用乳粉1
仔猪用乳粉2
C10:0
1.24
0.4
C12:0
11.13
11.13
C14:0
5.63
5.12
C16:0
38.01
34.83
C18:0
4.96
4.51
C18:1
29.51
34.53
C18:2
7.05
8.18
相似性得分
0.39
0.41
表3是两款进口仔猪用乳粉（泰高、猪奶优）的脂肪酸组成，其与表1报道的欧美猪乳脂肪酸组成实测值差异很大，经计算其脂肪酸组成与猪乳脂肪酸组成的相似性得分分别仅为0.39分和0.41分，由此可知，欧美国家虽然已经开发出的仔猪用乳粉产品，从其配方中的脂肪来看，这些产品仅模拟了猪乳的脂肪含量，并没有模拟猪乳的脂肪酸组成，与猪乳的实际脂肪酸差异较大。
综上所述，采用本发明方法，猪乳替代脂组合物的脂肪酸组成与猪乳的脂肪酸组成的相似性得分均高于80分，显著高于现有市场上的主流欧美产品。
应用实验：
发明人在福建某规模牧场做了一个实验进行验证，选择胎次相近，健康的长大二元仔猪25窝，在4日龄左右将部分体重大一点的猪提前断奶，按照体重、头数分成试验组和对照组1、对照组2（实验组体重相对较低，对照组相对较高）。
断奶后对照组2仅饲喂断奶饲料，断奶后对照组1饲喂断奶饲料的基础上，加入仔猪用乳粉1，实验组在提供断奶饲料的基础上，加入含有实施例4中制备的猪乳替代脂的猪用乳粉。
均每日饲喂2次，早晨和傍晚各一次，饲喂21天，断奶后21天仔猪存活率和增重情况的实验数据结果见表4。
表4 断奶后21天仔猪存活率和增重情况
组别
头数
出生体重（kg/头）
21日断奶后均重（kg/头）
日平均增重（g）
存活率（%）
实验组
25
1.51
9.03
0.36
93
对照组1
25
1.52
8.01
0.31
85
对照组2
25
1.52
7.78
0.30
82
实验结果表明：实验组和对照组2初始体重比较，实验组比对照组2断奶后增重1.25kg/头，日均增重提高了0.06g，提高了20%，；存活率提高11%；实验组和对照组1初始体重比较，实验组比对照组1断奶后增重1.02kg/头，日均增重提高了0.05g，提高了16%，；存活率提高8%。通过喂养实验表明，本发明的猪乳替代组合物无论与现有断奶饲料相比还是与现有市场的猪乳产品相比，均明显提高了断奶后的增重和仔猪存活率。同时也进一步证明本发明的猪乳替代脂组合物，其脂肪酸组成与猪乳的相似性高，更有利于仔猪消化吸收，更符合仔猪的营养需求。
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