淡水鱼苗膨化配合饲料在不同储存条件下的稳定性研究.pdf

1nMA Tin-fengNO.162023饲料研究FEEDRESEARCH126饲料安全淡水鱼苗膨化配合饲料在不同储存条件下的稳定性研究乔煦玮1李洪琴1,2王力1苟雪玲3刘尚群3李勇1.4石琴琴55马金凤*（1.新希望六和股份有限公司农业农村部饲料及畜禽产品质量安全控制重点实验室，四川成都6 10 0 41；2.江苏省水产生物饲料工程研究中心，江苏盐城2 2 40 0 0；3.成都世纪投资有限公司，四川成都6 10 0 95；4.山东新希望六和集团有限公司，山东青岛2 6 6 0 0 0；5.青岛市动物饲料安全重点实验室，山东青岛2 6 6 0 0 0）摘要：试验旨在研究淡水鱼苗膨化配合饲料在自然仓储条件和高温高湿条件下品质的变化规律。试验将淡水鱼苗膨化配合饲料存放在自然仓储环境（温度10 33，相对湿度35%6 9%）和高温高湿（温度37.5、相对湿度7 5%）的条件下，对其脂肪氧化指标（酸价、丙二醛）、卫生指标（细菌总数、霉菌总数、沙门氏菌）、营养指标以及水分、水分活度变化情况进行研究。结果显示，储存时间和环境相对湿度对淡水鱼苗膨化配合饲料营养指标（粗蛋白质、粗脂肪、氨基酸）含量无显著影响（P0.05）。随着储存时间延长，生物胺指标变化不显著，丙二醛含量虽有明显上升趋势，但仍在可控范围内；水分活度均未超过0.6，卫生指标符合饲料卫生标准的要求。研究表明，冬季生产的低水分、小粒径淡水鱼苗膨化配合饲料仓库保存17 0 d，质量无明显变化。关键词：淡水鱼苗配合饲料；储存条件；饲料品质；氧化指标中图分类号：S816文献标识码：A文章编号：10 0 2-2 8 13（2 0 2 3）16-0 12 6-0 5Doi:10.13557/ki.issn1002-2813.2023.16.024Study on stability of expanded compound feedfor freshwater fish seedlings under different storage conditionsQIAO Xu-weiLI Hong-qinWANGLiGOU Xue-lingLIU Shang-qunLI YongSHI Qin-qAbstract:The purpose of the experiment was to study the quality change of the expanded compound feed of freshwaterfish seedlings under natural storage and high temperature and high humidity conditions.The experiment stored thefreshwater fish seedlings compound feed in natural storage environment(temperature 1033 C,relative humidity 35%69%)and high temperature and humidity(temperature 37.5 C,relative humidity 75%).The changes of fat oxidation index(acid value,malondialdehyde),health index(total number of bacteria,total number of molds,Salmonella),nutrition index,water and water activity were studied.The results showed that storage time and environmental relative humidity had nosignificant effect on the contents of crude protein,crude fat and amino acid in the expanded compound feed of freshwaterfish seedlings(P0.05).With the extension of storage time,the biogenic amine indexes did not change significantly,andthe malondialdehyde content showed an obvious upward trend,but it was still under control.The water activity did notexceed 0.6,and the health indexes met the requirements of feed health standards.The study indicates that the bulkingcompound feed of low-moisture and small-size freshwater fish seedlings produced in winter is stored for 170 d,and thequality has no significant change.Key words:expanded compound feed of freshwater fish seedlings;storage conditions;feed quality;qxidation index目前，我国的水产饲料以普通淡水鱼料为主，占比80%以上，淡水鱼饲料已实现产品系列化。淡水鱼苗膨化配合饲料是淡水养殖中的重要饲料产品，其生产工艺复杂、生产过程长、能耗高，对饲料厂的生产能力和要第一作者：乔煦玮，硕士，研究方向为饲料及食品检测。通信作者：马金凤，大学。基金项目：国家重点研发计划项目（项目编号：2 0 2 1YFD1301005)收稿日期：2 0 2 3-0 1-10求均较高。大部分饲料厂会选择在气候较冷，空气湿度低的冬季时段提前备库存，从而缓解夏季水产养殖高峰期鱼苗料供不应求的情况，饲料储存过程中，若保存不当或储存时间过长，极易发生变质。若使用变质饲料饲喂动物，不但会使动物生长速度变缓，危害动物健康，还会严重影响畜产品的品质2 。饲料是否会在储存期发生品质变化，需要在饲料储存期间及应用之前进行严格的质量检测。本试验通过研究模拟极端环境及自然环境下淡水鱼苗膨化配合饲料NO.162023饲料研究FEEDRESEARCH127饲料安全（以下简称为鱼苗料）在储存期内的品质变化规律，以水分、水分活度、酸价、丙二醛、生物胺和卫生指标作为重点研究内容，探究鱼苗料营养成分、脂肪氧化程度及卫生指标变化情况随储存时间延长的变化规律以探讨有效保质期，为鱼苗料的安全仓储提供参考。1材料与方法1.1试验材料饲料工厂在冬季（1月一2 月）生产的粒径分别为s0.3浮型鱼苗料（未外喷油）、$0.5的浮型鱼苗料（外喷油)。三酮（分析纯，赛卡姆（北京）科学仪器有限公司），维生素C（优级纯，天津市科密欧化学试剂有限公司），生物胺（纯度99%，西格玛奥德里奇（上海）贸易有限公司），1,1,3,3-四乙氧基丙烷试剂（纯度97%，上海麦克林生化科技有限公司），乙酸锌、亚铁氰化钾（分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司），草酸、苯酚、乙醇（均为分析纯）以及盐酸（优级纯，成都市科隆化学品有限公司），乙腈、甲醇、异丙醇（色谱纯，西格玛马（上海）贸易有限公司）等。1.2仪器设备AE240分析天平（上海梅特勒-托利多国际贸易有限公司），LHH-250GSD综合药品稳定性试验箱（上海一恒科学仪器有限公司），DHG-9123A电热恒温鼓风干燥箱（上海精宏实验设备有限公司），AW-1000T水分活度仪（昌琨实业（上海）有限公司），FOSS8400凯氏定氮仪（丹麦福斯（中国）有限公司），XT15脂肪分析仪（美国ANKOM有限公司），12 6 0 Infinity高效液相色谱仪（安捷伦科技有限公司），S-433D氨基酸分析仪（北京赛卡姆科学仪器有限公司）。1.3试验方法1.3.1鱼苗料储存条件采用含塑料内膜的饲料商品用包装袋，将s0.3、0.5的浮型鱼苗料按5kg每袋分装，各分装6 袋。试验条件1：上述2 种规格试验料各3袋，放置于工厂成品库房，自然环境中储存；试验条件2：设定气候箱条件温度37.5、相对湿度7 5%，上述2 种规格试验料各放3袋，放于气候箱中储存。储存周期为17 0 d。1.3.2测定指标及方法1.3.2.1水分含量、水分活度水分含量根据居饲料中水分的测定（GB/T6435一2014)测定；水分活度按照AW-1000T型水分活度仪使用说明书测定。1.3.2.2氨基酸含量赖氨酸含量根据居饲料中氨基酸的测定（GB/T182462019)中3常规酸水解法测定。1.3.2.3酸价含量酸价含量根据食品安全国家标准食品中酸价的测定(GB 5009.2292016)测定。1.3.2.4丙二醛含量丙二醛含量根据饲料中丙二醛含量的测定高效液相色谱法(GB/T 287172012)测定。1.3.2.5生物胺含量生物胺含量根据动物源性饲料原料中生物胺的测定离子交换色谱法(T/CFIAS 60042022)测定。1.3.2.6营养指标参考饲料中粗蛋白的测定凯氏定氮法(GB/T6432一2 0 18）测定粗蛋白含量，参考饲料中粗脂肪的测定（GB/T6433一2 0 0 6）测定粗脂肪含量，水分、氨基酸含量测定同1.3.2.1和1.3.2.2。1.3.2.7卫生指标霉菌总数根据居饲料中霉菌总数的测定(GB/T13092一2 0 0 6）测定；细菌总数根据饲料中霉菌总数的测定（GB/T130932006）测定；沙门氏菌数根据饲料中沙门氏菌的测定(GB/T 130912018)测定。1.4数据统计与分析试验数据采用SPSS17.0进行单因素方差分析，Duncans法进行多重比较检验；利用Excel软件进行绘图。结果以“平均值标准差”表示，P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1不同环境下鱼苗料水分、水分活度变化情况（见图1、图2、表1)9一0 0.5外喷油-仓储一一(0 0.5外喷油-高温高湿00.3未外喷-仓储8%/X?一0 0.3未外喷-高温高湿?601530 45607590105 120135 150165 180储存时间/d图1不同储存环境下鱼苗料水分随储存时间的变化0.700.5外喷油-仓储-00.5外喷油-高温高湿+00.3未外喷-仓储0.6-￥(0 0.3未外喷-高温高湿0.50.410153045607590105120135150 165180储存时间/d图2不同储存环境下鱼苗料水分活度随储存时间的变化由图1、图2 可知，在高温高湿环境储存过程中，鱼苗料储存前期水分和水分活度未发生明显变化，储存12 7d后水分含量和水分活度开始持续增加，但储存末期水分含量不高于8.5%，水分活度不大于0.6。在自然环境储存过程中，鱼苗料中水分含量无显著变化，储存156 d后呈上升趋势；水分活度有一定程度的增加，但储存末期，水分-.-NO.162023饲料研究FEEDRESEARCH128饲料安全含量基本不高于7.5%，水分活度基本处于0.4 0.6。由表1可知，在高温高湿环境储存过程中，水分与水分活度呈正相关；在自然环境储存过程中，水分与水分活度无显著相关性。表1水水分与水分活度的回归关系组别相关性回归方程决定系数自变量数量90.5外喷油-仓储不显著(P=0.365)Y=0.091 9X-0.118R=0.288N=1290.5外喷油-高温高湿正相关(P0.010)Y=0.150X-0.518R=0.799N=1290.3未外喷-仓储不显著(P=0.211)Y=0.127X-0.411R=0.389N=1290.3未外喷-高温高湿正相关(P0.010)Y=0.130X-0.446R=0.797N=12注：Y、X 分别表示水分活度和水分。2.2不同储存环境下鱼苗料酸价指标随时间变化情况(见图3)由图3可知，随着储存时间延长，鱼苗料酸价变化显著（P0.05），在自然环境储存条件下，储存末期较初始值增加0.1mg/g左右；在高温高湿环境储存过程中，储存初期鱼苗料酸价未发生明显变化，储存90 d后，酸价逐渐缓慢上升，储存末期较初始值增加0.3mg/g左右。1.500.5外喷油-仓储00.5外喷油-高温高湿1.3+00.3未外喷-仓储(3/Bw)/湿一?一0 0.3未外喷-高温高湿1.10.90.7153045607590105120 135150 165180储存时间/d图3不同储存环境下鱼苗料酸价随储存时间的变化2.3不同储存环境下鱼苗料丙二醛指标随时间变化情况(见图4、表2)由图4可知，鱼苗料储存6 0 d后丙二醛开始持续增加，141d后趋于平稳。储存末期，丙二醛含量较初始值增加约2 5%45%，增加量为0.5 1.0 mg/kg。丙二醛含量稳定增加表明储存过程中鱼苗料油脂持续发生氧化。由表2 可知，鱼苗料丙二醛含量与储存时间呈正相关。57(00.5外喷油-仓储00.5外喷油-高温高湿(3y/aw)/二+一0 0.3未外喷-仓储4一￥一0 0.3未外喷-高温高湿32015 3045607590105120135150 165180储存时间/d图4不同储存环境下鱼苗料丙二醛随储存时间的变化表2丙二醛与储存时间的回归关系组别相关性回归方程决定系数自变量数量90.5外喷油-仓储正相关(P0.010)Y=0.007 06X+2.854R=0.838N=120.5外喷油-高温高湿正相关(P0.010)Y=0.004 40X+2.179R=0.801N=120.3未外喷-仓储正相关长(P0.010)Y=0.0109X+2.706R=0.912N=1290.3未外喷-高温高湿正相关长(P 0.0 5），亚精胺、精胺、酪胺、胍基丁胺含量变化也不显著(P0.05)。表3不同储存条件下鱼苗料生物胺指标变化情况（干物质基础）单位:mg/kg储存期/组别组胺腐胺户胺亚精胺精胺酪胺胍基丁胺d90.5外喷油-099.590 0.943163.200 1.368 460.960 0.96161.410 1.18321.670 1.197137.770 5.48539.780 8.587仓储17090.3900.936154.6201.777438.4505.24959.360 1.93821.5200.570138.370 2.12739.280 1.97590.5外喷油-099.580 0.4883163.180 0.695462.1703.10263.820 0.63224.660 1.352138.230 2.64537.560 2.408高温高湿17077.560 1.0833140.8700.959409.5603.26163.150 2.78921.950 1.660131.4902.42740.260 0.7630.3未外喷-0120.680 0.665202.850 1.119 603.620 9.13962.380 0.82525.610 1.921172.200 7.70856.630 4.210仓储170111.220 3.6488192.0902.649582.9505.94768.820 1.41924.560 1.791176.830 1.62948.960 1.4240.3未外喷-0120.3001.036 201.5800.630 611.9401.85162.600 1.25228.260 2.224176.660 8.83450.390 4.725高温高湿17094.020 0.883178.340 2.694550.760 6.10964.440 1.86923.880 1.011164.560 3.46849.780 1.596注：检出限为5mg/kg，定量限为10 mg/kg。NO.162023饲料研究FEEDRESEARCH129饲料安全2.5不同储存条件下鱼苗料营养指标的变化情况(见表4)以初始样品营养指标含量（以干基计）实测值和储存17 0 d水分含量折算出17 0 d时的理论营养指标，表示为计算值。由表4可知，对比鱼苗料营养指标的实测值和计算值发现，两者的差异较小，实测值与计算值的粗蛋白小于0.5%，粗脂肪值小于0.5%，赖氮酸值小于0.2%，16种氨基酸总和相差1%2%。由此可知，鱼苗料储存前后营养指标的含量变化不显著(P0.05)。表4不同储存条件下鱼苗料营养指标的变化情况单位：%组别储存期/d水分粗蛋白质粗脂肪赖氨酸氨基酸总和06.680 0.03141.530 0.2229.790 0.2662.570 0.01437.340 0.221p0.5外喷油-仓储1706.980 0.05741.3700.3789.690 0.3542.480 0.00736.4200.30406.650 0.04341.370 0.1479.500 0.6802.570 0.01237.110 0.204$0.5外喷油-高温高湿1707.460 0.08441.680 0.1719.570 0.4952.390 0.04235.750 0.44607.040 0.08545.460 0.2105.260 0.1152.710 0.01940.600 0.1730.3未外喷-仓储1707.370 0.12145.330 0.1515.530 0.3352.630 0.01340.030 0.19107.250 0.06545.070 0.1305.260 0.2182.720 0.02140.580 0.1600.3未外喷-高温高湿1708.050 0.10145.1400.3305.620 0.5542.540 0.02439.680 0.9752.6鱼苗料储存过程中细菌总数、霉菌总数、沙门氏菌数的变化情况(见表5)环境相对湿度的变化可以使鱼苗料内水分含量发生变化，储存湿度高、鱼苗料营养丰富等条件，为细菌、霉菌的生产创造一定条件3。因此，研究储存过程中鱼苗料微生物指标变化情况。由表5可知，鱼苗料在储存过程中（储存17 0 d），霉菌总数小于12 0 0 CFU/g，细菌总数小于48 0 0 0 0 CFU/g，沙门氏菌未检出，符合饲料卫生标准(GB 130782017)中微生物污染要求。表5微生物指标试验结果单位:CFU/g组别细菌霉菌沙门氏菌90.5外喷油-仓储8 900430000351 200未检出90.5外喷油-高温高湿340480 00010450未检出90.3未外喷-仓储150140000101200未检出90.3未外喷-高温高湿14019001065未检出3讠讨论3.1储存过程中鱼苗料水分、水分活度变化分析饲料中水分含量不能作为评价饲料是否发霉的标准，水分活度可反映基质中水分的可利用程度，不同微生物生长所需的水分活度值不同，因此使用水活度衡量更为合理4。环境温度和相对湿度均会对物质的水分含量和水分活度产生影响。随着温度不断升高，物料对水的亲和活性点减少，分子的激发态及分子间相互引力发生改变，水分子的活性增强，导致饲料对水分吸附力下降，游离水增多5。此外，环境相对湿度对样品吸湿性影响较显著。在相同温度下，环境温湿度越高，平衡吸湿率越大，水分含量越高)。饲料原料中水分子活性增强，导致饲料原料中平衡吸湿率下降，水分活度增加。因此，本试验中高温高湿环境储存的鱼苗料水分含量大，水分活度高。自然环境的水分含量变化不明显，水分活度变化显著。研究表明，微生物在低水分活度环境下一般不能生长繁殖，水分活度值在0.6 以下，所有霉菌均不能生长8 。本试验中，高温高湿环境和自然环境储存期间，鱼苗料的水分活度均小于0.6，不适宜微生物生长繁殖。因此，就水分活度而言，自然环境和高温高湿环境储存的鱼苗料的品质可能并未发生显著变化。3.2储存过程中鱼苗料新鲜度指标变化分析鱼苗料主要原料组成为鱼粉、肉粉、油脂等，主要从蛋白质分解腐败和脂质氧化程度评价其新鲜度。通常评价蛋白质分解腐败的指标主要为生物胺，脂肪氧化指标主要为酸价、丙二醛。生物胺主要由游离氨基酸的脱羧作用而产生，生物胺的产生必须具备3个条件：氨基酸脱羧酶、游离氨基酸和适合微生物生长的环境9。鱼苗料膨化高温制粒的加工方式杀灭了病毒和细菌，可能从源头上控制了具有氨基酸脱羧酶活性细菌种群的生长。因此，本试验发现，在不同环境条件的储存过程中，鱼苗料的生物胺含量未发生明显变化。脂质酸败是造成饲料变味、变质的重要原因，其物理和化学性质会发生变化，影响饲料的适口性，降低饲料营养成分和消化率，对水产动物产生直接影响1-1。饲料水分含量的增加以及贮藏时间的延长，饲料脂质水解酸败呈线性增强2 ，储存温度的升高与脂质氧化速度呈正相关13-15。因此，本试验中高温高湿储存条件的鱼苗料酸价较自然环境储存条件的酸价值要高。油脂氧化中间产物非常不稳定，极易发生二次氧化，过氧化物含量达到一定程度时会发生氧化聚合反应，之后再裂解为醇、酸、酯类和酮类，进一步氧化生成醛类物质,通过测定油脂的丙二醛可判断油脂氧化酸败的程度16-17 。油脂深度氧化后生成的丙二醛带有不良气味，NO.162023饲料研究FEEDRESEARCH130饲料安全会降低饲料适口性和采食量，还会与蛋白质发生反应生成有害物质希夫氏碱，危害动物健康。本试验中，自然环境和高温高湿环境储存的鱼苗料，丙二醛含量会随储存时间的延长逐渐上升，与孙志强18 的研究认为，储存过程中蛋白饲料生成丙二醛很稳定，随着油脂氧化酸败进行，丙二醛的含量一直累积增加，与储存时间呈明显的变化趋势一致。综上所述，在不同环境条件储存170d，鱼苗料的新鲜度变化较小。3.3储存过程中鱼苗料氨基酸含量变化分析随着储存时间增加，蛋白会在细菌和酶的作用下腐败分解，蛋白饲料的粗蛋白和真蛋白含量下降118 。蛋白腐败分解的整个过程在酶的作用下发生，蛋白质的分解通常是先形成小分子多肽等初级产物，之后进一步分解为氨基酸，氨基酸再进一步发生脱氨、脱羧、氧化和还原等反应19。本试验中，储存后期的鱼苗料氨基酸含量均有微小程度的降低，而16 种氨基酸的实测值与折算水分的计算值差异较小。同时，对比储存后期鱼苗料的生物胺含量发现，鱼苗料氨基酸含量的变化可能主要由水分含量的变化引起。而鱼苗料氨基酸含量变化小的原因可能是鱼苗料的膨化加工方式灭活了一部分内源蛋白酶和细菌，从源头上抑制了微生物和酶对蛋白的分解作用；其次鱼苗料的水分活度较低，即使储存过程中有所增加，在一定程度上也减缓了微生物对蛋白质的分解作用。结果表明，鱼苗料的蛋白质基本没有发生变化。3.4储存过程中鱼苗料卫生指标的变化分析外界环境、水分等会影响细菌的生命活动。研究表明，菌落总数与初始水分含量具有较强的相关性，起始水分越高，越利于微生物的生长和繁殖2 0-2 1。此外，包装材料也会影响饲料的水分含量和包装袋内气体的组成，进而影响微生物的生长繁殖。阻隔性较好的包装袋不易于微生物的生长2 2 。本试验中，高温高湿和自然环境储存过程中，鱼苗料的细菌总数、霉菌总数、沙门氏菌数均符合相关要求，没有因储存时间和条件的变化而出现超标情况。原因可能是鱼苗料加工时高温杀灭了细菌，且鱼苗料加工后初始水分含量及水分活度较低，不利于微生物的生长繁殖；此外，鱼苗料储存时采用了阻隔较好的塑料内膜加彩塑编织袋进行包装，而且储存期间水分活度均相对较低，微生物生长繁殖较缓慢。4结论本研究结果显示，淡水鱼苗膨化配合饲料在自然仓储环境下和模拟高温高湿储存条件下，营养指标无明显变化，微生物指标、生物胺、酸价均在可控范围内；丙二醛会随储存时间延长发生显著变化，呈分阶段上升趋势。在仓库储存（温度10 33、相对湿度35%6 9%）条件下，冬季生产的淡水鱼苗膨化配合饲料在工厂库房保存，保存期可达17 0 d。参考文献1 陈蓝苏,陈乃松,黄旭雄.我国水产饲料商品的应用和销量格局研究.水产科技情报,2 0 14,41(2):98-10 3.2吴育恒.饲料安全的影响因素与对策.畜牧兽医科技信息,2 0 2 0(10):192.3赵婷婷.部分饲料原料和饲料产品储藏期间品质变化规律研究D.杨凌：西北农林科技大学，2 0 13.4武佳玉,贾思凡,王凌峰,等.4种常用饲料原料安全水分及等温吸附研究).饲料工业,2 0 2 3,44(1):10 7-112.5郭沁文,任晨茜,龚杨帆,等.6 种常用饲料原料平衡水分吸附等温线研究.中国粮油学报,2 0 2 1,36(9):12 4-130.6刘来亭,杨覃,蔡凤英,等.饲料原料吸湿动力学模型研究.饲料工业，2021,42(21):34-40.7张亚兰,吕思琪,张诗洪,等.等温水分活度及其对低水分食品中微生物抗热性的影响研究进展.食品工业科技,2 0 2 2,43(5):455-46 3.8魏金涛,齐德生,张妮娅,等.饲料水分活度及其应用D.中国饲料,2 0 0 7(1):35-37.9王丹,孙学颗,刘建林,等.发酵肉制品中微生物对生物胺形成机理的影响研究.食品研究与开发,2 0 2 1,42(8):2 18-2 2 4.10张红娟,刘玉梅,刘海燕,等.油脂氧化对水产动物的危害及其预防对策.饲料研究,2 0 13,36(7):6 8-7 0.11杨国勇,刘世胜.油脂在水产饲料中的应用及其氧化危害.畜牧产业,2 0 2 1(6):7 9-8 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