美國(guó)肯塔基大(dà)學動物與食品科(kē)學系

前言
　　奶粉和奶制品在仔豬開食料中的應用，已經有許多年(nián)的曆史了。這些産品能提高斷奶仔豬的采食量和生(shēng)長速度，并改善仔豬的健康狀況，斷奶仔豬日(rì)齡越小，這種效果越明顯。并且，這種有益影(yǐng)響在仔豬斷奶後幾周仍能發揮作(zuò)用。
　　牛奶中含有許多重要的組分(fēn)，這些組分(fēn)對動物有較高的營養價值。其中一種組分(fēn)是碳水化合物，主要是二糖和乳糖。另外，牛奶中的蛋白(bái)質和蛋白(bái)質中較合理(lǐ)的氨基酸組成，都(dōu)是牛奶高營養特性的體(tǐ)現。 牛奶中的脂類（主要是乳脂）是一種高濃縮的能量。同時，牛奶中還(hái)含有較高濃度的鈣和磷，以及礦物質和維生(shēng)素都(dōu)有助于發揮牛奶的營養價值。
　　源自(zì)液體(tǐ)牛奶的許多成分(fēn)能應用在動物飼料中，如(rú)脫脂奶粉、酪乳粉和酪蛋白(bái)。幹酪生(shēng)産中的一個重要的産品是液體(tǐ)乳清。全乳清粉是豬飼料中的優良組分(fēn)。液體(tǐ)乳清經過結晶化處理(lǐ)可(kě)以生(shēng)産乳糖和脫糖乳清，或者經過超濾途徑産生(shēng)兩種終産品——乳清透析液和濃縮乳清蛋白(bái)。本文将對牛奶和幹酪工(gōng)業中的各種成分(fēn)作(zuò)一介紹，但(dàn)重點是乳清粉和乳糖。

奶粉
　　脫脂奶粉一度普遍地添加在早期斷奶仔豬日(rì)糧中。50~75年(nián)以前，豬在6~8周齡才斷奶。但(dàn)從(cóng)20世紀60年(nián)代以後，養豬生(shēng)産者開始采用更加密集型的生(shēng)産方式，這就(jiù)促使了早期斷奶的出現。在3~4周齡或者更早斷奶變得(de)非常普遍了。人(rén)們通常在豬斷奶後的第一或第二周日(rì)糧中添加奶粉。盡管奶粉很貴，但(dàn)它的消化率高，是一種非常好的原料，并且是保證早期斷奶仔豬存活，并能健康生(shēng)長的一個必需日(rì)糧組分(fēn)。
　　目前，随着飼養環境的改善，以及一些過去(qù)在飼料中幾乎不可(kě)能添加的成分(fēn)，如(rú)乳清粉、乳糖、血漿蛋白(bái)粉、血球蛋白(bái)粉和高質量的魚粉在飼料中的逐步應用，豬飼糧中昂貴的奶粉制品用量逐漸降低。此外，相(xiàng)對于乳清粉來(lái)說(shuō)，價格非常高的脫脂奶粉在仔豬開食料中應用的數量也在降低。酪乳粉和酪蛋白(bái)也存在類似的問(wèn)題。

奶酪生(shēng)産中的奶制品
乳清粉
　　大(dà)量的牛奶被應用于幹酪生(shēng)産。奶酪生(shēng)産中的一個主要産品是液體(tǐ)乳清。許多年(nián)前，人(rén)們認爲液體(tǐ)乳清是一種廢棄産品，通過倒入排水溝、散布在農田中或者運輸出去(qù)用于路(lù)基填築等途徑處理(lǐ)掉。在世界的許多地區，液體(tǐ)乳清到現在仍然被作(zuò)爲一種營養資源和排污手段而直接喂豬，但(dàn)這種做法在美國(guó)并不普遍。
　　如(rú)果乳清經幹燥處理(lǐ)，就(jiù)可(kě)轉化成一種極好的動物飼料組成成分(fēn)。事(shì)實上在美國(guó)，乳清粉是應用于飼料和寵物工(gōng)業中最大(dà)數量的奶制品。大(dà)約有一半的乳清粉用于仔豬開食料中（Halpin等，2000）。幾乎所有的仔豬開食料中都(dōu)包含乳清粉，或者含有它的重要的組分(fēn)——乳糖。
　　典型的乳清粉含有68%的乳糖和12%的蛋白(bái)質（表1）（NRC，1998）。乳清中主要的蛋白(bái)質是β-乳球蛋白(bái)（56~60%）、α-乳白(bái)蛋白(bái)（18~24%）、牛血清白(bái)蛋白(bái)（6~12%）和免疫球蛋白(bái)（6~12%）（Harper，2000）。這些特殊的蛋白(bái)質不僅可(kě)作(zuò)爲氨基酸源，還(hái)可(kě)作(zuò)爲一種抵抗微生(shēng)物感染的防禦物質，并且是生(shēng)長因子和調節劑的來(lái)源（Harper，2000）。乳清中發現的WPC蛋白(bái)質濃度雖然都(dōu)較低，但(dàn)有着重要的生(shēng)物學特性，這些蛋白(bái)質包括乳鐵傳遞蛋白(bái)、乳過氧化物酶、溶菌酶、酪蛋白(bái)糖巨肽、磷酸肽和脂肪球膜蛋白(bái)質（Harper，2000）。
　　根據所含細菌數量可(kě)将乳清粉分(fēn)爲食品級和飼料級。豬飼料中的大(dà)部分(fēn)乳清粉都(dōu)來(lái)自(zì)切達奶酪，這種乳清粉被稱爲“甜乳清”。源自(zì)白(bái)幹酪的乳清粉被稱作(zuò)“酸乳清”，這種乳清粉在豬飼料中的用量較少。幹燥乳清時可(kě)以采用噴霧幹燥，或者通過滾筒幹燥法幹燥,幹燥後的乳清在滾筒表面形成一層幹的薄膜，刀片刮切後形成幹的産品。噴霧幹燥加工(gōng)過程包括将液體(tǐ)乳清霧化在超高溫的熱(rè)空氣中，生(shēng)成粉狀和吸濕型産品，此類型幹燥産生(shēng)α-乳糖和β-乳糖。采用滾筒幹燥方式制作(zuò)乳清粉需長時間低熱(rè)加工(gōng)，産生(shēng)粒狀的非吸濕型産品，其中所含均是β-乳糖。從(cóng)味覺的角度來(lái)說(shuō)，β-乳糖比α-乳糖甜。

　　從(cóng)營養角度來(lái)說(shuō)，乳清粉質量的變化在于乳清的來(lái)源、幹燥條件(jiàn)和幹燥程度（Mahan，1984）。反映乳清粉質量的兩個重要指标是色澤和灰分(fēn)含量。淡顔色和奶油色的乳清粉比較受人(rén)歡迎。幹燥時加熱(rè)過度的乳清呈褐色或有暗色的薄片。如(rú)果乳清呈暗黃(huáng)色，說(shuō)明存放(fàng)的時間很長，可(kě)能發生(shēng)了美拉德反應。即賴氨酸的ε-氨基和碳水化合物結合，使之不能被動物利用。一般不希望乳清粉的灰分(fēn)含量過高，因爲這說(shuō)明在貯藏過程中液體(tǐ)乳清進一步酸化，并且在幹燥之前，加入了大(dà)量的氫氧化鈉（一種強堿）調節和中和pH。這樣的乳清鹽分(fēn)過高，會導緻豬腹瀉。

WPC乳清産品
　　脫乳糖乳清粉在結晶過程中去(qù)除了一部分(fēn)乳糖，但(dàn)其含量仍較高（~54%）。與正常乳清粉（表1）相(xiàng)比，蛋白(bái)質含量稍高。
　　液體(tǐ)乳清超濾過程時大(dà)部分(fēn)蛋白(bái)質從(cóng)WPC的組分(fēn)中分(fēn)離(lí)出來(lái)，并生(shēng)成兩種産品，透析乳清液和濃縮乳清蛋白(bái)。幹燥的透析乳清粉中僅含不足4%的蛋白(bái)質，但(dàn)乳糖含量（~80%）非常高（表1）。位于美國(guó)密蘇裡(lǐ)州聖路(lù)易斯的美國(guó)國(guó)際原料公司有一種商品Dairylac?80，作(zuò)爲一種乳糖資源在美國(guó)養豬工(gōng)業中被廣泛使用。該商品營養特性與乳清粉相(xiàng)似（Cromwell等，1994）。濃縮乳清蛋白(bái)透析乳清粉的蛋白(bái)質含量高，主要用于人(rén)類的食品工(gōng)業中。

乳糖
　　如(rú)前所述，乳清中主要的碳水化合物是乳糖。這種二糖由半乳糖和葡萄糖兩個單糖通過β-1,4-糖苷鍵連接而成。隻有半乳糖和葡萄糖間的鍵被切開以後這兩種單糖才能被吸收（半乳糖被吸收在肝髒中轉變成葡萄糖）和代謝，最終被動物利用。豬和其他(tā)幼齡哺乳動物的小腸内有豐富的乳糖酶，能有效消化乳糖，并利用半乳糖和葡萄糖作(zuò)爲能量。
　　另一方面，需要降解WPC二糖的酶，如(rú)蔗糖（α-1,2-糖苷鍵連接的葡萄糖和果糖）、麥芽糖（α-1,4-糖苷鍵連接的葡萄糖）和異麥芽糖（α-1,6-糖苷鍵連接的葡萄糖），更複雜的碳水化合物如(rú)澱粉含量較低，豬出生(shēng)時幾乎不存在。豬2~3周齡時這些酶含量仍相(xiàng)對較低，因此，谷物（主要是長鏈葡萄糖）中的澱粉利用效果不如(rú)在4~6周齡或更大(dà)周齡以後的豬利用效果好。爲了使豬獲得(de)足夠的能量，必須在早期斷奶豬日(rì)糧中添加較易吸收的碳水化合物，而乳糖就(jiù)是其中的一種。

乳清粉和乳糖的營養價值
　　1949年(nián)，Krider等在伊利諾大(dà)學首次在豬日(rì)糧中添加乳清粉以評估其可(kě)能存在的有益特性。他(tā)們發現隻需添加2％~4%的乳清粉就(jiù)可(kě)以使幼齡豬的生(shēng)長速度提高30%。然而，他(tā)們也報道了豬采食高水平的乳清粉會發生(shēng)腹瀉。
　　除了幾個研究（Becker等，1957；Danielson等，1960）以外，幾十年(nián)以前，隻有少數研究者對乳清粉進行過研究。在20世紀70年(nián)代早期，我們在肯塔基大(dà)學曾開展試驗評價過3周齡斷奶仔豬飼料中乳清粉的效果。在其中一個試驗中，我們在早期斷奶仔豬的玉米－豆粕型基礎日(rì)糧中添加3個水平（5%、10%和15%）的乳清粉，結果發現，随着乳清粉添加量的提高，豬的生(shēng)長速度和采食量呈線型增加（Baird等，1974；表2）。在這些研究中，我們還(hái)發現添加源自(zì)乳清粉的相(xiàng)同水平的乳糖時，豬的生(shēng)長速度和采食量與飼喂乳清粉的效果類似。

　　在俄亥俄州立大(dà)學、堪薩斯州立大(dà)學和密蘇裡(lǐ)大(dà)學的研究也證實了早期斷奶仔豬日(rì)糧中相(xiàng)對高水平乳清粉的效果。Mahan（1992）研究表明，乳清粉添加水平高至35%時對仔豬都(dōu)有效果（表3）。在WPC一些研究（Graham等，1981；Tokach等，1989；Nessmith等，1997）中也有同樣的報道。雖然有研究指出乳清的一些有益特性在于它所含的蛋白(bái)質（Tokach等，1989），但(dàn)是大(dà)部分(fēn)的研究表明，乳清的有益特性主要歸功于它所含的乳糖（Baird等，1974；Mahan，1992）。
　　乳清和乳糖對仔豬産生(shēng)的效果主要體(tǐ)現在增加飼料采食量和生(shēng)長速度兩個方面。豬的生(shēng)長得(de)到改善可(kě)能是由于這些成分(fēn)提高了豬的采食量。另外，乳糖能夠改善和維持腸道内環境(Wolter等，2003）。

　　人(rén)們關心的是，仔豬保育期的各個階段乳糖的添加量問(wèn)題。Mahan等（2004）最近對此進行研究發現，在斷奶後最初的14天（表4）和在斷奶後7至21天（表5），豬對高水平的乳糖均能産生(shēng)應答。他(tā)們推薦在豬斷奶後的1周（7 kg體(tǐ)重前）添加25％~30%乳糖，随後的2周内（12.5 kg體(tǐ)重之前）添加20%乳糖

1試驗第一階段（第一周）、第二階段（第二周）和第四階段（第五和第六周）飼喂相(xiàng)同日(rì)糧。
試驗的第三階段（第三和第四周）飼喂試驗日(rì)糧。
2旋轉熱(rè)鼓型乳清粉（密蘇裡(lǐ)州聖路(lù)易斯美國(guó)國(guó)際原料公司）。
3含80%乳糖（密蘇裡(lǐ)州聖路(lù)易斯美國(guó)國(guó)際原料公司）。
4噴霧幹燥血漿蛋白(bái)粉（衣阿華州安克尼美國(guó)蛋白(bái)質公司，AP-920）。
5每千克維生(shēng)素預混料：VA，11,600IU；VD3，1,100IU；VE，22IU；VK（複合型甲萘醌亞硫酸氫鈉），3.99mg；VB2，8.25mg；d-V3，28.05mg；VB5，33mg；VB12，0.03mg）。
6每千克礦物質預混料：鋅，165mg（硫酸鋅）；鐵，165mg（硫酸亞鐵）；錳，33mg（硫酸錳）；銅，16.5mg（硫酸銅）；碘，0.3mg（乙二胺二氫碘酸鹽）；硒，0.3mg（亞硒酸鈉）。
7卡巴氧添加量爲55mg/kg。
8純度爲72%，第一階段和第二階段鋅添加量是2,150mg/kg。
9第一階段和第二階段銅添加量是125mg/kg，第三階段和第四階段添加量是250mg/kg。

　 本試驗3個試驗點結果見(jiàn)表7。在所有情況下，日(rì)增重和日(rì)采食量在3個試驗點均不相(xiàng)同，大(dà)部分(fēn)情況下料重比有相(xiàng)同情況。然而，在所有試驗點的任何階段内豬增重、飼料采食量和料重比沒有表現出試驗點和處理(lǐ)之間的互作(zuò)效應。
　　和預期一樣，在試驗期第1階段和第2階段，飼喂相(xiàng)同日(rì)糧時，豬生(shēng)産性能沒有受到影(yǐng)響（P = 0.01）。在爲期2周的第3階段，飼喂5個乳糖添加水平日(rì)糧，日(rì)增重和日(rì)采食量随着乳糖添加水平提高呈線性增加（P < 0.01），但(dàn)是料重比沒有受到影(yǐng)響（P = 0.01）。盡管兩次分(fēn)析不顯著，但(dàn)是就(jiù)第3階段和前3個階段綜合而言，生(shēng)長速度和飼料消耗在添加7.5%乳糖時達到高峰平台期。
　　在試驗期第4階段飼喂相(xiàng)同水平日(rì)糧時，在第3階段采食10%乳糖添加水平的豬比采食WPC添加水平的豬在第4階段增重減慢(màn)（線性，P < 0.04）。飼料采食量和料重比變化甚微，無顯著差異（P = 0.10）。在全部5周至6周試驗期中，如(rú)果豬在第3階段采食7.5%乳糖添加水平的日(rì)糧，其生(shēng)長速度和飼料采食量就(jiù)較大(dà)。
　　爲了測定在第3階段對乳糖添加所得(de)到的效果在後來(lái)飼喂不含有乳糖的同一種日(rì)糧時是否可(kě)以繼續維持下去(qù)，他(tā)們将飼喂乳糖組的豬生(shēng)長速度和對照(zhào)組豬的進行比較。在試驗期第3階段，采食添加7.5%乳糖的豬每頭獲得(de)350 g的額外增重（[557 g/d～532 g/d]×14 d），同時每頭豬額外消耗420 g飼料（[753 g/d～723 g/d]×14 d）。從(cóng)添加乳糖時開始至試驗結束，在測定豬的額外增重時發現，大(dà)部分(fēn)的額外增重（294 g/頭）維持于整個試驗期。整個試驗期中，額外增重的同時每頭豬額外消耗409 g飼料。本試驗中這種特别的處理(lǐ)所增加的額外飼料消耗均發生(shēng)在試驗期第3階段。
　　這次大(dà)規模的、協作(zuò)完成的試驗結果明确指出，在斷奶後第3和第4周飼喂乳糖時，早期斷奶豬可(kě)以持續對乳糖添加作(zuò)出應答，并且這種應答在乳糖從(cóng)日(rì)糧中去(qù)除以後仍能維持。此外，試驗結果表明，在保育豬中期和後期飼喂階段，7.5%乳糖添加水平效果最優

1試驗每個處理(lǐ)共設24個重複，每個重複5頭（肯塔基州和俄亥俄州）或23頭豬（密蘇裡(lǐ)州），試驗期體(tǐ)重從(cóng)6.2千克至25.3千克。不同實驗點間豬生(shēng)産性能不相(xiàng)同（P<0.01），生(shēng)産性能指标在實驗點和處理(lǐ)之間沒有互作(zuò)（P =0.01）。
2乳糖添加水平的效果呈線型增加（P < 0.05）。
3肯塔基州、密蘇裡(lǐ)州和俄亥俄州飼喂相(xiàng)同日(rì)糧時間分(fēn)别爲7、14和12.5天。
4在肯塔基州、密蘇裡(lǐ)州和俄亥俄州三個實驗點分(fēn)别代表35、42和40.5天。

小結
過去(qù)30年(nián)的大(dà)量研究指出，在仔豬開食料中添加奶制品，尤其是源自(zì)奶酪生(shēng)産過程的産物如(rú)乳清粉、透析乳清粉或結晶乳糖，能提高斷奶仔豬的采食量和生(shēng)長速度。這些乳産品價格适宜，在早期斷奶仔豬日(rì)糧中應用經濟可(kě)行，目前被廣泛應用于養豬工(gōng)業中。