飼用著色劑使用

1、飼用著色劑使用概述一、飼用著色劑概況 1添加著色劑的目的 著色劑的添加使用在現(xiàn)代飼料工業(yè)和現(xiàn)代畜牧水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中日益普遍。其目的有2個(gè)：第一，通過(guò)著色劑改變飼料的色澤。特別是在日益增加使用非傳統(tǒng)飼料原料的情況下，添加著色劑以便掩蓋某些非傳統(tǒng)飼料原料（如菜籽餅粕等）的不良顏色，迎合用戶(hù)心理習(xí)慣，增加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；同時(shí)，也起到刺激食欲和誘食的作用；起這種作用的著色劑可稱(chēng)為飼料著色劑。第二，通過(guò)著色劑改善畜、禽、水產(chǎn)品的色澤，提高其商品價(jià)值。如添加著色劑使肉雞皮膚。禽蛋卵黃、牛奶的黃油以及魚(yú)蝦等水產(chǎn)品的肉質(zhì)具有更鮮艷、美觀的色澤和更優(yōu)良的產(chǎn)品質(zhì)量，迎合消費(fèi)者的心理；起這種作用的著色劑可稱(chēng)為養(yǎng)殖產(chǎn)品著色劑

2、。 2著色劑的著色作用 2.1飼料著色基礎(chǔ) 為了使飼料產(chǎn)品更迎合用戶(hù)的傳統(tǒng)習(xí)慣，一般把飼料染色加工成淡黃色或黃色產(chǎn)品。在生產(chǎn)飼料過(guò)程中，只需把檸檬黃等常用著色劑按一定比例加人，即可達(dá)到該目的。 2.2畜、禽、水產(chǎn)品的著色基礎(chǔ) 動(dòng)物本身并不能合成色素。研究也發(fā)現(xiàn)，只有含氧功能基（如羥基、?；⑼龋┑念?lèi)胡蘿卜素（carotenoids）類(lèi)在畜、禽、水產(chǎn)品內(nèi)才有著色效果1。這類(lèi)類(lèi)胡蘿卜素包括葉黃素、番茄紅素和玉米黃素等幾大類(lèi)。飼料中的類(lèi)胡蘿卜素都是以棕油酸二酯的形式存在。這些存在于飼料中的類(lèi)胡蘿卜素經(jīng)動(dòng)物的消化，以自由態(tài)的形式吸收，主要是與低密度脂蛋白（LDL）結(jié)合而被吸收；吸收后的類(lèi)胡蘿卜素以

3、游離狀態(tài)進(jìn)人血液，并隨著血液循環(huán)進(jìn)入皮膚和蛋黃等組織。在此，類(lèi)胡蘿卜素重新轉(zhuǎn)化為棕油酸二酯沉積下來(lái)，使皮膚和蛋黃等呈現(xiàn)出人們喜歡的顏色（如黃色）。不同的類(lèi)胡蘿卜素以不同的效率沉積于不同的組織中，一般酯化的葉黃素和玉米黃素比結(jié)晶的葉黃素和玉米黃素在動(dòng)物機(jī)體組織中的沉積效果更好。飼料中添加脂肪更能促進(jìn)色素的沉積作用，且發(fā)現(xiàn)添加動(dòng)物脂肪比添加植物油更有效。此外，隨著飼料中色素水平的提高，在動(dòng)物組織中色素的沉積比例下降。據(jù)報(bào)道，如果每天每只雞進(jìn)食031.0mg的色素，大約有3045可沉積在蛋黃中，若色素進(jìn)食量提高到5mg或更高，則只有1520可在蛋黃中沉積。甲殼動(dòng)物通過(guò)食入綠色植物，將植物中的類(lèi)胡蘿卜

4、素轉(zhuǎn)化為蝦育素和雞油菌黃質(zhì)沉積在體內(nèi)。魚(yú)類(lèi)通過(guò)攝食大量的甲殼類(lèi)和浮游生物，使其肉質(zhì)呈鮮色。金魚(yú)和對(duì)蝦等可改變吸收后色素的組成，如將葉黃素轉(zhuǎn)變?yōu)槲r紅素，然后再在體組織中沉積。 動(dòng)物肉品質(zhì)是一個(gè)復(fù)雜的概念，它不但包括味道、鮮嫩度、多汁性等肉質(zhì)指標(biāo)，還包括外形、色澤等胴體外觀指標(biāo)。根據(jù)心理學(xué)家的分析結(jié)果，人們憑感覺(jué)接受的外界信息中，83%的印象來(lái)自視覺(jué)，可見(jiàn)外觀色澤的重要性。對(duì)畜、禽、水產(chǎn)品而言，消費(fèi)者是否樂(lè)于購(gòu)買(mǎi)食用，胴體表皮的顏色、水產(chǎn)品的外觀色澤、禽蛋的卵黃顏色都是極主要的因素。由于畜、禽及水產(chǎn)動(dòng)物自身無(wú)法合成色素，其外觀顏色取決于所采食的飼料中的色素含量，因此，人們對(duì)天然色素葉黃素的研究越來(lái)

5、越深入。安全性等方面進(jìn)行闡述，以使廣大消費(fèi)者合理科學(xué)的認(rèn)識(shí)天然葉黃素類(lèi)產(chǎn)品 3著色劑的種類(lèi) 按來(lái)源來(lái)分，可把著色劑分為兩大類(lèi)：一為天然著色劑二為人工合成著色劑。 31天然著色劑 天然著色劑是從動(dòng)、植物和微生物中提取或加工而成的類(lèi)胡蘿卜素。當(dāng)前，國(guó)際市場(chǎng)中被廣泛接受和使用的天然色素主要有萬(wàn)壽菊花色素衍生物（lutein）和辣椒色素衍生物（capsanthin）。另外，國(guó)內(nèi)還常使用天然動(dòng)、植物作著色劑；如把人參莖葉粉、萬(wàn)壽菊粉、紫育精粉、木薯葉粉、松針葉粉、橘皮粉、銀合歡葉粉、胡蘿卜、蝦蟹殼粉、海藻等，作為畜、禽、水產(chǎn)品的著色劑。天然葉黃素類(lèi)產(chǎn)品的使用功效及其天然、安全、健康的生物功效已經(jīng)被證實(shí)。

6、 32合成著色劑 合成著色劑主要是類(lèi)胡蘿卜素。如-阿樸-8-胡蘿卜醛（C30H40O）或-阿-樸-8-類(lèi)胡蘿卜素乙酯（C32H44O）以及檸檬黃素（C33H44O）、斑蝥黃質(zhì)、加麗素紅、加麗素黃、露康定等。此類(lèi)色素使用生物功效及安全性沒(méi)有但是沒(méi)有完全可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證，這種色素從嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)基本沒(méi)有什么營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。 3.3天然著色劑的研究應(yīng)用前提必須符合健康要求,飼料安全的概念在全世界已形成共識(shí)。1999年5月，國(guó)務(wù)院頒布了飼料和飼料添加劑管理?xiàng)l例，禁止在飼料中濫用對(duì)人體有害的添加劑，同時(shí)還建立了飼料監(jiān)督檢測(cè)部門(mén)，依法加大對(duì)非法生產(chǎn)行為的打擊。據(jù)悉，歐盟委員會(huì)保健與消費(fèi)事務(wù)的委員戴維-伯恩前

7、不久表示，鑒于三文魚(yú)及家禽飼料中所使用的化學(xué)合成色素對(duì)人體有害，對(duì)這種色素的使用量應(yīng)嚴(yán)厲限制。法國(guó)媒體也發(fā)表，人工合成色素對(duì)人體有害，大量攝入會(huì)引起視網(wǎng)膜色素沉積，從而影響視力。生產(chǎn)健康無(wú)危害的天然色素就成了關(guān)注的焦點(diǎn)。3.4天然類(lèi)胡蘿卜素的分類(lèi)及來(lái)源 自然界中存在600多種類(lèi)胡蘿卜素，根據(jù)類(lèi)胡蘿卜素結(jié)構(gòu)可分為兩大類(lèi)：胡蘿卜素類(lèi)和葉黃素類(lèi)。 胡蘿卜素類(lèi)：它是含有幾個(gè)異戊烯單位的化合物，有多種異構(gòu)體，其中以、和最常見(jiàn)。它不僅存在于胡蘿卜、番茄、南瓜和柑桔等中，也廣泛存在于植物的葉、花甚至動(dòng)物的乳汁中。胡蘿卜素在雞體內(nèi)幾乎全轉(zhuǎn)變?yōu)閂A或以其它形式代謝，對(duì)雞皮、脂肪及蛋黃不能起著色作用。不同飼料原料

8、-胡蘿卜素含量差異很大，新鮮綠色葉子和牧草中含量很高，每千克干物質(zhì)含量在200mg以上；而老熟后含量大幅下降，莖桿和老黃的牧草僅在20mg以下。在貯存過(guò)程中，也有部分損失。 葉黃素類(lèi)：為胡蘿卜素的含氧衍生物，以醇、醛、酮和酸的形式存在。葉黃素中只有那些具有含氧功能基團(tuán)如羥基、酮基和羧基的化合物才能使動(dòng)物皮膚和蛋黃著色，其余化合物沉積很少。葉黃素類(lèi)色素又可分為3種：?jiǎn)瘟u基葉黃素、雙羥基葉黃素和多氧類(lèi)葉黃素。它們被動(dòng)物吸收后仍保持原來(lái)的分子結(jié)構(gòu)和顏色，并在皮膚、脂肪和蛋黃中沉積著色。 常見(jiàn)的具有著色意義的葉黃素類(lèi)化合物有：（1）黃體素（Lutein），廣泛分布于植物子葉中，其中黃玉米、玉米蛋白粉、

9、苜蓿粉、萬(wàn)壽菊花粉中含量豐富，對(duì)動(dòng)物皮膚及蛋黃著色效果好；（2）玉米黃質(zhì)（Zeaxanthin），玉米、玉米蛋白粉、萬(wàn)壽菊粉中含量豐富，著色效果好；（3）隱黃素（Cryptoxan-thin），玉米、玉米蛋白粉、苜蓿粉和柑桔等含量豐富，著色效果差些；（4）柑桔黃素（Citmxanthin），存在于柑桔皮、辣椒中，細(xì)菌和真菌中也有少量，著色效果一般；（5）蝦黃素（Astaxanthin），存在于蝦、蟹、昆蟲(chóng)等動(dòng)物體內(nèi)，與蛋白質(zhì)結(jié)合時(shí)為藍(lán)色，煮熟后結(jié)合鍵被破壞呈紅色。此外還有存在于辣椒中的辣椒紅素。3.5天然葉黃素的吸收、利用和顯色機(jī)理 肉禽及水產(chǎn)品的著色是通過(guò)葉黃素在動(dòng)物皮膚、脂肪、腳脛等不同的

10、組織中沉積而獲得，動(dòng)物自身不能合成色素，必須從飼料中攝入。不同來(lái)源的色素，在不同動(dòng)物的不同組織生物學(xué)利用率（沉積效率）差異較大。一般只有游離態(tài)的葉黃素才能被吸收，據(jù)推測(cè)葉黃素的吸收和脂溶性維生素吸收相似，在體內(nèi)與膽汁形成膽汁-類(lèi)胡蘿卜素微團(tuán)，進(jìn)入小腸粘膜表面靜水層，一部分葉黃素可能在小腸粘膜中重新酯化，一部分以擴(kuò)散方式進(jìn)入淋巴和血液循環(huán)，通過(guò)脂蛋白在血液中傳輸，少數(shù)可能在肝臟中發(fā)生代謝，但大部分都沉積在特異組織中。動(dòng)物的著色分為兩個(gè)階段：一是飽和階段，是通過(guò)黃色色素加深而達(dá)到的；另一是著色階段，是在黃色的基礎(chǔ)上通過(guò)添加紅色素來(lái)增強(qiáng)顏色。每種動(dòng)物只有完成這兩個(gè)階段，才可達(dá)到自身所需的色澤。4、天

11、然葉黃素的使用功能類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)飼用色素廣泛存在于自然界中。Wachenroder（1831）從胡蘿卜根分離出碳水化合物類(lèi)色素，并命名為“胡蘿卜素”。后來(lái)，Berzelius在秋天樹(shù)葉中分離出黃色極性色素，并命名為“葉黃素”。而生物分離提取技術(shù)的應(yīng)用，使科學(xué)研究者能夠從更多種類(lèi)生物中分離出多種天然色素，并統(tǒng)稱(chēng)為“類(lèi)胡蘿卜素”。隨著研究不斷深入，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)類(lèi)胡蘿卜素對(duì)動(dòng)物存在很多良好生物學(xué)功能，除了著色功能外，它在食品、醫(yī)藥、保健品開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域也已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。4.1 對(duì)畜禽的著色功能早期的研究發(fā)現(xiàn)，地方品種肉雞、雞蛋、冷水魚(yú)等動(dòng)物在自然生長(zhǎng)條件下，體表顏色、腳脛、蛋黃、魚(yú)肉等部位呈現(xiàn)黃色，經(jīng)過(guò)分析

12、這些黃色是類(lèi)胡羅卜素在皮膚、脂肪、腳脛、肌肉等不同組織中的沉積而達(dá)到的，而畜禽和水產(chǎn)動(dòng)物本身不能合成這些色素，因此必須從食物中攝入。而通過(guò)育種技術(shù)進(jìn)行品種改良后的畜禽和水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)速度快，生長(zhǎng)周期縮短，通過(guò)飼料和食物中獲取并在體內(nèi)積累色素的數(shù)量、時(shí)間都大大縮短，達(dá)不到原來(lái)的色度。通過(guò)在飼料中添加一定高濃度的人工合成及天然提取的葉黃素，可以在較短生長(zhǎng)期內(nèi)達(dá)到自然生長(zhǎng)狀態(tài)下的色素沉積度，人工集約化、規(guī)?；曫B(yǎng)畜禽和水產(chǎn)動(dòng)物也因?yàn)檫@個(gè)技術(shù)的應(yīng)用使養(yǎng)殖效益大大增加。目前在黃雞料、品牌雞蛋、草雞蛋、山雞蛋、虹鱒魚(yú)、黃顙魚(yú)等飼料中使用色素已經(jīng)比較普遍。不同來(lái)源的色素，有著不同的生物學(xué)利用率，吸收過(guò)程差異較

13、大，而且對(duì)畜禽和水產(chǎn)動(dòng)物體內(nèi)各組織有不同的親和力。另外，即使是同一種色素，著色效率也可能相差較大，如辣椒紅素在蛋黃中的著色效率遠(yuǎn)優(yōu)于皮膚中的著色。研究發(fā)現(xiàn)，肉雞皮下脂肪著色來(lái)源于黃色葉黃素累積到皮下脂肪，表皮的著色是黃色葉黃素和紅色葉紅素共同累積的結(jié)果；蛋黃中色素沉積過(guò)程相對(duì)較簡(jiǎn)單，色素被機(jī)體吸收后不發(fā)生任何結(jié)構(gòu)改變直接轉(zhuǎn)移到卵巢，均勻沉積到蛋黃中；而肉雞的色素沉積較為復(fù)雜，首先是色素并非均勻地沉積到整個(gè)肉雞的皮膚中，且沉積到表皮組織的色素較不穩(wěn)定，另外沉積到皮膚與沉積到脂肪中的色素比例及它對(duì)外觀色澤的影響至今尚不清楚。一般而言，在正常健康狀況下，黃雞飼料中葉黃素濃度每增加4g可以使皮膚色度增

14、加一度，而一旦黃色素著色進(jìn)入飽和后，如果還要提高色度，就必須添加紅色素進(jìn)行色度疊加才能起效果。當(dāng)然影響黃雞、雞蛋、魚(yú)體著色程度的因素非常多，如油脂、疾病、季節(jié)、生長(zhǎng)階段、養(yǎng)殖品種、使用濃度、使用方法等都會(huì)對(duì)著色具體效果產(chǎn)生影響。4.2 抗氧化，清除自由基動(dòng)物機(jī)體代謝過(guò)程中形成活性氧，如單線態(tài)氧1O2，當(dāng)體內(nèi)存在大量高活潑自由基時(shí)，細(xì)胞DNA、RNA和細(xì)胞膜蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和碳水化合物會(huì)受到強(qiáng)烈破壞，導(dǎo)致細(xì)胞功能下降，機(jī)體衰老甚至發(fā)生疾病。而類(lèi)胡蘿卜素分子結(jié)構(gòu)中含有多個(gè)共軛不飽和鍵，能清除體內(nèi)自由基（Luukkainen等，1994；戚秋芬等，1997），抑制Fe3+-復(fù)合物造成的生物膜過(guò)氧化，它與

15、1O2、羥自由基OH、超氧負(fù)離子O2-發(fā)生反應(yīng)（李浩明，2001），從而減少這些物質(zhì)對(duì)細(xì)胞的損傷，可以預(yù)防血栓、腫瘤、癌細(xì)胞生成、動(dòng)脈粥樣硬化等疾病。4.3 增強(qiáng)機(jī)體免疫能力免疫系統(tǒng)是機(jī)體健康的保護(hù)防線，抵御細(xì)菌、病毒等病原體侵襲，亦能發(fā)現(xiàn)并呑噬病變細(xì)胞，預(yù)防癌變發(fā)展。Seifter在上世紀(jì)8O年代報(bào)道，類(lèi)胡蘿卜素可增強(qiáng)機(jī)體免疫活性。隨后，Bendich（1991）發(fā)現(xiàn)，類(lèi)胡蘿卜素能增加免疫系統(tǒng)中B細(xì)胞的活力，消滅外源入侵的病原菌；能提高淋巴輔助T細(xì)胞、CD4(+)細(xì)胞的活力，協(xié)助B細(xì)胞產(chǎn)生抗體，并提高其它免疫組分的活性；增加嗜中性白細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞（NK細(xì)胞）數(shù)目，消除機(jī)體內(nèi)被感染的細(xì)胞或

16、癌細(xì)胞，從而確保了機(jī)體免疫系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提高了機(jī)體的免疫能力。4.4 對(duì)動(dòng)物繁殖有重要作用類(lèi)胡蘿卜素可抑制脂類(lèi)過(guò)氧化，保護(hù)卵泡和子宮類(lèi)固醇生成細(xì)胞免受氧化反應(yīng)的破壞。田允波（1991）研究發(fā)現(xiàn)，血液中胡蘿卜素水平與牛的繁殖性能密切相關(guān)，血液-胡蘿卜素高則繁殖機(jī)能旺盛，低則胚胎早期死亡、不發(fā)情、受胎率低及發(fā)生胎衣不下。相占勇等（1997）在種雞日糧中添加50、100、150mg/kg 胡蘿卜素，種雞產(chǎn)蛋率分別比對(duì)照組提高2.15%、5.07%、2.73%，最重要的是蛋的受精率和孵化率均有提高。國(guó)外研究發(fā)現(xiàn)，種雞中添加類(lèi)胡蘿卜素，雛雞出殼后對(duì)維生素A及類(lèi)胡蘿卜素的利用更高，健康水平好。向梟等（2

17、000）在魚(yú)中發(fā)現(xiàn)，類(lèi)胡蘿卜素在花瑪麗魚(yú)卵巢中沉積，促進(jìn)性腺發(fā)育，促進(jìn)卵黃的成熟。Darachai等(1999)比較了含天然蝦青素、合成蝦青素、不含蝦青素飼料及天然餌料對(duì)不同生長(zhǎng)階段對(duì)蝦幼體生長(zhǎng)、存活的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：喂天然蝦青素的幼體存活率達(dá)到最高，其生長(zhǎng)率和喂天然餌料組的接近，但要比喂合成蝦青素和無(wú)蝦青素組幼體的生長(zhǎng)速率高許多。Christiansen（1995）進(jìn)行的一項(xiàng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)蝦青素對(duì)大西洋蛙魚(yú)苗的生長(zhǎng)和存活都有顯著影響，只有當(dāng)飼料中蝦青素含量達(dá)到5.3l0-6時(shí)大西洋蛙才能正常生長(zhǎng)，而且魚(yú)體脂類(lèi)含量也升高；如果飼料中蝦青素含量低于ll0-6，則魚(yú)苗死亡率將達(dá)到50%。大西洋蛙是目前發(fā)

18、現(xiàn)的首例必需蝦青素的魚(yú)類(lèi)，而且飼料中蝦青素含量低于5.ll0-6時(shí)就停止生長(zhǎng)。盡管類(lèi)胡蘿卜素具有如此重要的功能，但人和動(dòng)物自身體內(nèi)卻不能合成類(lèi)胡蘿卜素，食物是其重要來(lái)源。人體一般每天只需要補(bǔ)充56mg-胡蘿卜素。顯然，要利用類(lèi)胡蘿卜素來(lái)治療和預(yù)防疾病，人類(lèi)食物中類(lèi)胡蘿卜素含量必須相當(dāng)豐富。除食用含類(lèi)胡蘿卜素豐富的植物性食物外，通過(guò)提高、強(qiáng)化肉禽、蛋禽、水產(chǎn)動(dòng)物飼料中類(lèi)胡蘿卜素含量，以生產(chǎn)含豐富類(lèi)胡蘿卜素的動(dòng)物性食物來(lái)達(dá)到補(bǔ)充體內(nèi)需求的目的。另一方法則是通過(guò)基因工程技術(shù)，直接提高人類(lèi)食物中類(lèi)胡蘿卜素的含量。5 天然葉黃素的使用安全性食物鏈中，人們隨時(shí)能從植物性食物（如玉米、蔬菜）、動(dòng)物性食物攝入

19、類(lèi)胡蘿卜素（見(jiàn)表1）。顯然，來(lái)源于天然的蔬菜、動(dòng)物等類(lèi)胡蘿卜素對(duì)人體十分安全。表1 含有豐富葉黃素和玉米黃質(zhì)的食物（mg/100g）甘藍(lán)（未加工）39.6甘藍(lán)（烹調(diào)過(guò)）15.8菠菜（未加工）11.9蘿卜葉（烹調(diào)過(guò)）8.4羽衣甘藍(lán)葉（烹調(diào)過(guò)）8.1菠菜（烹調(diào)過(guò)）7萵苣（圓萵苣/長(zhǎng)葉萵苣）2.6硬花甘藍(lán)（烹調(diào)過(guò)）2.2小胡瓜（未加工）2.1玉米1.8摘自：5 小結(jié)上世紀(jì)80年代中期，西方醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)：植物所含的天然葉黃素是一種性能優(yōu)異的抗氧化劑。隨后，美國(guó)食品與藥物管理局（FDA）1995年批準(zhǔn)葉黃素作為食品補(bǔ)充劑用于食品飲料。據(jù)美國(guó)衛(wèi)生政策咨詢(xún)部門(mén)的數(shù)據(jù)，到2002年美國(guó)銷(xiāo)售額達(dá)到6500萬(wàn)美元，而且每年以10%20%的速度增長(zhǎng)。我國(guó)很早就在使用食品色素，但類(lèi)胡蘿卜素的大量應(yīng)用尚處于開(kāi)發(fā)中，1998年我國(guó)已將天然類(lèi)胡蘿卜素列入國(guó)家食品添加劑中，并頒布了相應(yīng)的使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，不久的將來(lái)食物著色會(huì)大量用到無(wú)毒無(wú)害的天然色素（于曉麗，2005）。從飼料色素來(lái)源可見(jiàn)，它與食品色素的差別僅僅是純