■ 伍 玲 黃 敏 高 鵬 謝 艷 陳 謙 王 艷 伏 毅 劉綿學
(1四川省原子能研究院,四川成都 610101;2.輻照保藏四川省重點實驗室,四川成都 610101)
飼料營養(yǎng)豐富且含水量較高,極易被細菌、霉菌污染,造成營養(yǎng)下降,降低飼料的適口性,甚至產(chǎn)生生物毒素,嚴重影響牲畜的生長和健康??刂骑暳衔⑸?,是保障飼料品質(zhì)的關鍵。
傳統(tǒng)飼料殺菌方法主要有高溫高壓蒸汽滅菌、化學藥物熏蒸等方法,與傳統(tǒng)的飼料殺菌方法相比,輻照方法殺菌效果更好,飼料營養(yǎng)損失更小[1-2]?,F(xiàn)有的飼料輻照殺菌文獻主要報道的是有關輻照劑量對飼料微生物、品質(zhì)的影響[3-6],對飼料不同氣氛輻照的殺菌效果及對品質(zhì)的影響報道不多。本實驗擬對飼料進行不同氣氛的輻照,研究不同氣氛下飼料的殺菌效果和對主要品質(zhì)的影響,為飼料殺菌技術的商業(yè)化應用提供技術支撐。
豬飼料(成都市更新飼料有限公司);高鹽察氏培養(yǎng)基、平板計數(shù)培養(yǎng)基(北京奧博星生物技術有限責任公司);硫代巴比妥酸(上??曝S化學試劑有限公司);硫酸、硼酸、氫氧化鈉、鹽酸、氫氧化鉀、丙酮、正辛醇;硫酸鈉、石油醚;酚酞、乙醇、乙醚、三氯乙酸、EDTA、氯仿(成都市科龍化工試劑廠)。試劑為分析純。
艾科浦純水儀(AFZ-1002-U);搖床,ZWY-200D,(上海智誠分析儀器制造有限公司);天平,Precisa XB 620M(賽多利斯CPA225D);蛋白質(zhì)分析儀,Buchi B-324;粗纖維分析儀,Gerhardt Fibretherm FT12;紫外分光光度計(島津UV-1700;烘箱),DB-211SCB(成都天宇);真空封口機,DZ-500/2ES(溫州華聯(lián)機械廠);水浴鍋,HH-4(江蘇金壇國勝實驗儀器廠);搖床,ZWY-200D(上海智誠分析儀器制造有限公司)。
1.3.1 輻照方法
樣品封裝:四分法分樣,采用PE袋封裝,封裝分常規(guī)封裝(空氣)和真空封裝,真空度(-0.095 MPa),微生物分析樣封裝規(guī)格為25 g/袋,品質(zhì)及理化分析封裝規(guī)格為200 g/袋。
輻照:輻照在本院輻照工程中心進行,60Coγ射線為輻射源,采用動態(tài)步進式輻照,輻照吸收劑量:5、10、20 kGy,輻照不均勻度U<1.3,未輻照作對照,每一處理重復3次。
1.3.2 微生物及飼料品質(zhì)測定
飼料中細菌總數(shù)的測定(BG/T13093-2006)、飼料中霉菌總數(shù)的測定(BG/T 13092-2006)、粗蛋白質(zhì)(BG/T 6432-2006)、粗纖維(BG/T 6434-2006)、粗脂肪(BG/T 6433-2006)、酸價(參考BG/T 19164-2003魚粉)。
TBA值測定[7]:試樣10 g,加入50 ml 7.5%(0.1%EDTA)三氯乙酸,振搖30 min,雙層濾紙過濾2次,取5 ml濾液,再加入5 ml 0.02 mol/l TBA液,沸水浴40 min,取出、冷卻、離心,上清液加入5 ml氯仿,靜置分層后取上層液于600、532 nm波長比色。
TBA(mg/100 g)=(A532-A600)/155×(1/10)×72.6×100
2.1.1 不同氣氛輻照對飼料細菌、霉菌的影響
對豬飼料進行了空氣、真空2種氣氛的輻照處理,輻照吸收劑量為0、5、10 kGy,考察不同氣氛輻照對飼料細菌、霉菌的影響,結果見表1。
表1 不同氣氛輻照對豬飼料細菌、霉菌的影響(CFU/g)
從表1可以看出:飼料初始細菌總數(shù)在8.4×105CFU/g時,空氣氣氛下5 kGy輻照即可將飼料細菌總數(shù)降至100 CFU/g以下,10 kGy輻照即可將細菌總數(shù)降至10 CFU/g以下;而真空氣氛下5 kGy輻照后飼料細菌總數(shù)還有8.7×103CFU/g,真空氣氛下要經(jīng)過10 kGy輻照,飼料的細菌總數(shù)才會降至100 CFU/g以下。飼料初始霉菌總數(shù)在7.0×105CFU/g時,空氣氣氛下經(jīng)5 kGy輻照后飼料霉菌含量為310 CFU/g,真空氣氛下5 kGy輻照后飼料的霉菌總數(shù)為580 CFU/g,10 kGy無論是空氣還是真空氣氛輻照霉菌均未檢出。
以上結果表明:不同氣氛輻照的豬飼料其霉菌、細菌總數(shù)均隨著輻照吸收劑量的增加而減少;在相同輻照吸收劑量下,空氣氣氛輻照飼料其霉菌、細菌的減菌效果優(yōu)于真空氣氛輻照。
2.1.2 不同輻照氣氛、劑量、貯藏時間對飼料細菌總數(shù)的影響
對不同氣氛、不同劑量輻照的飼料樣品在25℃條件下貯藏,定期測定細菌、霉菌總數(shù),結果見表2、表3。
表2 不同輻照氣氛、劑量、貯藏時間對飼料細菌總數(shù)的影響(CFU/g)
表3 不同輻照氣氛、劑量、貯藏時間對霉菌總數(shù)的影響(CFU/g)
從表2表3可以看出:無論是空氣氣氛輻照還是真空氣氛輻照,飼料細菌總數(shù)在整個貯藏期各處理間與貯藏初期相比沒有發(fā)生明顯變化。飼料霉菌總數(shù)在整個貯藏期間除未輻照飼料樣品沒有發(fā)生明顯變化外,經(jīng)輻照處理的樣品與貯藏初期比隨著貯藏時間的延長呈下降趨勢。
對豬飼料進行了空氣、真空2種氣氛的輻照處理,輻照吸收劑量為0、5、10、20 kGy,考察不同氣氛輻照及貯藏時間對豬飼料酸價和TBA值的影響,結果見表4。
表4 不同輻照氣氛、劑量、貯藏時間對飼料酸價和TBA值的影響
從表4可以看出:不同輻照氣氛、不同輻照吸收劑量對飼料的酸價沒有明顯影響,飼料經(jīng)5個月貯藏后酸價雖有明顯的增加,但輻照與未輻照飼料酸價之間沒有產(chǎn)生明顯差異,說明輻照不會引起飼料酸價的增加。飼料TBA值隨著輻照吸收劑量的增加而增加,相同輻照吸收劑量下空氣氣氛輻照飼料的TBA值比真空氣氛輻照飼料的TBA值高,空氣氣氛下各處理飼料經(jīng)5個月的貯藏后TBA值與貯藏初期相比有明顯增加(5 kGy除外),特別是經(jīng)20 kGy輻照處理的樣品甚至高出了1倍;而真空氣氛下的各處理飼料與貯藏初期比TBA值還有一定程度的降低。
對豬飼料進行了空氣、真空2種氣氛的輻照處理,輻照吸收劑量為5、10、20 kGy,考察不同氣氛輻照對飼料主要成分的影響,并對輻照飼料貯藏期的成分進行了分析,輻照飼料的貯藏溫度為25℃,結果見表5。
從表5可以看出:輻照對豬飼料水分、粗蛋白質(zhì)、粗纖維、粗脂肪含量沒有明顯的影響;在貯藏期飼料水分含量有一定的減少,但各處理間沒有明顯差異;貯藏期粗蛋白質(zhì)和粗纖維含量有一定的增減,但無明顯規(guī)律;貯藏期粗脂肪有一定的增加,但各處理間沒有明顯差異。
輻射技術由于具有穿透力強、加工方便,無二次污染、殺菌效果好等特點被越來越多的應用于食品、飼料等行業(yè)。輻照殺菌效果受多種因素的影響,本實驗結果表明:輻照氣氛對飼料的殺菌效果有明顯的影響??諝鈿夥蛰椪肇i飼料對飼料細菌、霉菌的減菌效果優(yōu)于真空氣氛輻照豬飼料,原因可能是在空氣氣氛條件下輻照會產(chǎn)生一定的臭氧,而臭氧對微生物有一定的殺菌效果[8],輻照和臭氧共同作用,增加了殺菌的效果。因此,空氣氣氛輻照殺菌效果優(yōu)于真空輻照。
輻照飼料貯藏期細菌的變化與霉菌變化有一定的差異,在整個貯藏期不同氣氛、不同劑量輻照處理的飼料其細菌總數(shù)與貯藏初期相比沒有發(fā)生明顯變化,而飼料霉菌總數(shù)僅有未輻照飼料樣品沒有發(fā)生明顯變化,經(jīng)輻照處理過的飼料霉菌總數(shù)隨著貯藏時間的延長呈下降趨勢,分析原因可能是因為霉菌主要依靠產(chǎn)生的孢子進行繁殖,輻照可能對霉菌孢子造成了嚴重損傷從而影響了霉菌的繁殖,最終導致貯藏期霉菌數(shù)量的減少。
對初始細菌、霉菌含量在105CFU/g左右的飼料,經(jīng)5 kGy吸收劑量輻照其細菌、霉菌數(shù)可明顯減少,滿足國家標準需要(GB 13078-2001豬飼料霉菌數(shù)<4.5×104CFU/g,飼料無細菌要求,參考魚粉標準,魚粉細菌數(shù)<2.0×106CFU/g);用輻照方法可以解決豬飼料微生物超標問題。輻照可有效控制飼料霉菌含量,從而在一定程度上也就控制住了霉菌生物毒素的產(chǎn)生,提高了飼料的安全性。
輻照能促進含脂食品的脂類氧化已有很多報道[9-11],張偉海等[12]報道指出,輻照對脂肪氧化的影響主要是由于輻照提高了自由基的生成速度,引發(fā)了自由基的鏈式反應。輻照劑量越高,自由基生成量越大,脂肪氧化速度也越快。本文飼料TBA值的測定結果也說明輻照促進了飼料油脂的氧化,飼料的輻照吸收劑量越大TBA值越高;不同氣氛輻照對飼料TBA值有明顯影響,原因是輻照脂肪誘導產(chǎn)生自由基需要氧的參與[12],因此,空氣氣氛輻照由于有氧的參與其飼料的TBA值較真空氣氛輻照的TBA值大。貯藏期空氣氣氛輻照飼料的TBA值較貯藏初期TBA值有明顯增加,真空氣氛下的各處理飼料與貯藏初期比TBA值還有一定程度的降低。采用真空包裝及控制輻照劑量有利于保證飼料的品質(zhì)。
不同氣氛輻照飼料酸價測定結果顯示:輻照氣氛及輻照吸收劑量對飼料酸價沒有明顯影響,輻照不會引起飼料酸價的增加,這一結果與劉春泉等[11]研究輻照冷凍羊肉的酸價結果有一定差異。影響飼料脂質(zhì)酸敗的因素較多,脂肪酸的種類、數(shù)量也是原因之一[13]。本研究中飼料脂質(zhì)主要由玉米、豆粕、魚粉中的脂質(zhì)及植物油構成,粗脂肪含量在5%~7%之間,而劉春泉等人實驗中采用的是冷凍羊肉,其脂肪含量接近14%,脂質(zhì)組成及含量均有較大不同,這可能是導致輻照對酸價影響結果不一致的原因。
表5 不同輻照氣氛、劑量、貯藏時間對豬飼料主要成分的影響
在本實驗條件下,不同氣氛、不同吸收劑量輻照對飼料的主要成分含量沒有明顯的影響。這一結果與已有的文獻報道一致[2-3,5-6]。
輻照飼料空氣氣氛殺菌效果優(yōu)于真空氣氛輻照殺菌效果,不同氣氛輻照對飼料的主要成分含量及酸價沒有明顯影響,空氣氣氛輻照對飼料TBA值的影響較真空氣氛輻照大。采用真空氣氛輻照有利于保證飼料的品質(zhì)。