Растительные жиры, масла и побочные продукты их производства

Жиры и масла растительного происхождения, побочные продукты переработки при их производстве получают из различных источников: используют масличные культуры (соя, рапс, подсолнечник, рыжик), а также оливковое, кокосовое, пальмовое сырье. К побочным продуктам относятся олеины, лецитины, глицерин, которые также применяются в качестве источников энергии в кормлении животных.

Жиры этого типа, как правило, имеют жидкую форму (у них более низкая температура плавления, чем у жиров животного происхождения), однако есть и исключения – кокосовое и пальмовое масла, у которых более высокие точки плавления, при комнатной температуре они находятся в твердой форме.

Как правило, растительные жиры получают путем механического прессования исходного сырья (семян или масличных плодов). Также можно получать масла с помощью химических процессов с использованием растворителей или с помощью комбинации механических и химических методов. При использовании растворителей выход масла выше, но должна быть обеспечена безопасность конечного продукта.

Процесс рафинации заключается в удалении свободных жирных кислот и других нежелательных веществ из масел химическими (олеиновыми) или физическими (дистиллятными) методами. В процессе химической очистки триглицериды отделяются от свободных жирных кислот, отвечающих за кислотность, путем добавления NaOH (нейтрализация). Щелочь осаждает свободные жирные кислоты и превращает их в мыла, которые затем отделяют путем центрифугирования. Их подкисляют серной кислотой для получения олеинов («подкисленные соапстоки»). Олеины промывают большим количеством воды для удаления избытка серной кислоты и сушат декантацией. В результате этого процесса получают промышленные олеины. При применении физических методов очистки свободные жирные кислоты удаляются путем перегонки при воздействии на жиры высоких температур и вакуума. В результате получают дистиллят жирных кислот. И олеины, и дистилляты содержат более 35% свободных жирных кислот по массе, что придает им высокую энергетическую ценность, иногда сравнимую с ценностью исходного жира. Это сырье может содержать и другие соединения – незаменимые жирные кислоты, токоферолы, полифенолы, стеролы и остатки жирорастворимых витаминов, которые вовлекаются в процессы элиминации свободных жирных кислот.

С химической точки зрения и масла, и сырые жиры являются триглицеридами (сложными эфирами жирных кислот и глицеридов). Они отличаются друг от друга жирными кислотами, которые связываются с глицерином. Длина цепи жирных кислот и степень ее насыщения напрямую связаны с питательными свойствами (Wealleans et al., 2021). Чем короче цепь жирной кислоты и выше процент ненасыщенности, тем выше энергетическая ценность, особенно для моногастричных животных. У жвачных длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты (> 20С) более токсичны для микроорганизмов рубца, чем жирные кислоты со средней длиной цепи, следовательно, они могут снизить усвояемость других питательных веществ.

Качество и питательная ценность различных жиров зависят от чистоты, неомыляемых липидов, свободных жирных кислот, пероксидов, токсичных веществ (диоксинов). Рассматривают индекс MIU, учитывающий влажность пробы (M), содержание примесей (I) и количество неомыляемых веществ (U).

В целом масла и их побочные продукты практически не содержат влаги, протеина, аминокислот и минеральных веществ. Основные жирные кислоты в различных кормах разные. Линолевой кислотой богаты соевое масло и олеины, олеиновой кислотой – рапсовое масло, пальмитиновой кислотой – дистилляты пальмовых жирных кислот.

Помимо качества и состава, кормовая ценность растительных жиров зависит от вида, пола и возраста животных. Эти факторы способны влиять на солюбилизирующую способность и образование мицелл жиров в кишечнике, соответственно, и на усвояемость различных жиров. Так, у бройлеров она ниже, чем у свиней.

Энергетическая ценность олеинов и дистиллятов несколько ниже, чем исходных сырых масел. Это может быть связано с более высоким содержанием в них свободных жирных кислот, хотя недавние исследования показывают, что биодоступность масел в кормах для животных больше зависит от степени ненасыщенности жира, чем от содержания свободных жирных кислот (Jiménez-Moya et al 2021). Несмотря на это, побочные продукты – ценный источник энергии в кормах (Rodriguez-Sanchez et al., 2019), хотя важны их аналитический контроль и стандартизация (Varona et al., 2021) .

Основная цель добавления жиров или масел в корма – повышение их энергетической питательности, поскольку жиры в 2,25 раза калорийнее, чем углеводы и белки. Кроме того, жиры улучшают вкусовые качества кормов, качество грануляции. Потребность во включении жиров в рационы особенно велика для ряда групп — гиперпродуктивных свиноматок, молочного скота и т. п.

При вводе источников растительного жира необходимо учитывать, что в целом степень ненасыщенности его выше, чем у животных жиров. Хотя ненасыщенность улучшает усвояемость жиров, но также снижает стабильность продукции и может привести к проблемам с качеством туш, если жиры в больших количествах скармливают в конце периода откорма.

Насыщенные жиры придают продукции большую стабильность, но менее полезны. Известно, что наличие ненасыщенных жирных кислот в корме с насыщенным жиром может улучшить его усвоение. Соотношение насыщенных и ненасыщенных жирных кислот в жире признано важным фактором усвояемости (Powles et al., 1995). В этом смысле, согласно Powles et al., соотношение ненасыщенные/насыщенные < 1,3 может привести к снижению усвояемости (1995). Khatun et al. (2017) продемонстрировали улучшение усвояемости питательных веществ, роста животных, морфологии кишечника, качества мяса и липидного профиля сыворотки крови при использовании смеси полиненасыщенных и насыщенных жирных кислот (в соотношение 4:2) в кормлении кур.

Как уже упоминалось, уровень энергии побочных продуктов обычно ниже, чем получаемых растительных жиров. Тем не менее, недавние исследования на бройлерах показывают, что замена части сырого пальмового масла в рационе соевым олеином (уровень соевого олеина 6%; соотношение в смеси 2:4) может улучшить усвоение жира (Jiménez-Moya et al., 2021). Кроме того, опыты показывают, что замена соевого масла олеинами не изменяет липидный профиль яиц (Pardio et al., 2005; Palomar et al., 2019).

Известно, что у жвачных избыток в рационе жира, особенно ненасыщенных жирных кислот, может оказывать негативное влияние на рост бактерий рубца (особенно целлюлозолитических), тем самым влияя на усвояемость питательных веществ. Из-за высокого содержания свободных жирных кислот и низкого pH олеинов их высокий уровень может быть токсичен для микробиоты рубца (Doreau and Chilliard, 1997) и усиливать ацидогенное действие концентратов. Однако некоторые исследования показывают, что можно включать олеины подсолнечника (3%) в рационы ягнят (Blanco et al., 2013) без негативных последствий.

Большинство кальциевых защищенных жиров производятся из жирных кислот, получаемых путем перегонки пальмового масла (Handojo, 2017).

Растительные жиры — ценный источник энергии и питательных веществ. Побочные продукты также весьма эффективны, особенно в кормлении птицы, однако для их правильного применения необходимо оценивать их качество и состав жирных кислот.