■馬青松 王衛(wèi)國
(河南工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院,河南鄭州450001)
我國是飼料生產(chǎn)和使用大國,飼料在儲藏過程中,會受天氣、溫度、濕度、微生物活動、害蟲等因素影響,儲藏不當(dāng)時會發(fā)生不同程度的劣變。霉菌生長與繁殖需要的環(huán)境包括營養(yǎng)物質(zhì)、合適的溫度、氧氣及可利用的游離水等,當(dāng)這些條件滿足時,飼料的霉變就會發(fā)生[1],飼料霉變產(chǎn)生的霉菌毒素對飼料安全構(gòu)成極大的威脅[2]。飼料安全不僅關(guān)系到飼料生產(chǎn)企業(yè)、養(yǎng)殖企業(yè)的經(jīng)濟效益,也直接關(guān)系到國民舌尖上的安全。
在飼料中正確使用防霉劑,可有效抑制飼料的霉變,為飼料的安全儲藏與使用提供保障。目前飼料生產(chǎn)中大多添加固體防霉劑,隨著液體防霉劑的研發(fā)及添加技術(shù)的升級,越來越多的企業(yè)將液體防霉劑應(yīng)用于飼料生產(chǎn)[3-4]。到目前為止,有關(guān)液體防霉劑對飼料儲藏及飼料品質(zhì)影響的研究報道較少。本試驗將添加不同防霉劑的顆粒飼料存放在帶內(nèi)膜編織袋里進行儲藏模擬試驗,考察不同防霉劑對儲藏期間飼料品質(zhì)的影響,以期獲得有價值的數(shù)據(jù),為防霉劑的合理選擇和使用提供參考。
試驗選用的育肥豬配合飼料的基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平見表1,選用三種不同品牌的液體防霉劑A(成分為丙酸等)、B(成分為表面活性劑、丙酸、丙酸銨等)、C(成分為丙酸、丙酸銨、表面活性劑等)及一種固體防霉劑。
智能型生化培養(yǎng)箱SPX-250B:上?,槴\實驗設(shè)備有限公司;ZXMP 系列曲線控制十段編程恒溫恒濕箱:上海智城分析儀器制造有限公司生產(chǎn);電熱鼓風(fēng)干燥箱:上海市實驗總廠生產(chǎn)。
表1 基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ),%)
1.3.1 試驗分組
本試驗分為5個試驗組,每組3個重復(fù),即對照組(不添加防霉劑)、液體防霉劑A組、液體防霉劑B組、液體防霉劑C組、固體防霉劑組。將三種液體防霉劑及固體防霉劑根據(jù)推薦的添加量及添加方法分別添加入飼料并混合均勻,得到粉狀飼料樣品,然后在蒸汽壓力0.2 MPa、環(huán)模孔徑3 mm條件下制成顆粒飼料,并進行干燥冷卻,干燥冷卻后顆粒產(chǎn)品的水分含量見表2。
表2 試驗樣品水分含量
1.3.2 儲藏試驗方法
試驗設(shè)定3 種儲藏條件,分別為低溫低濕條件(溫度15 ℃、相對濕度50%)、中溫中濕條件(溫度28 ℃、相對濕度75%)及高溫高濕條件(溫度35 ℃、相對濕度85%)。每個試驗組的飼料樣品同一種條件下儲藏12 袋,儲藏期為60 d,儲藏期自0 d 開始以后每隔10 d 采樣1 次,采樣時每種儲存條件的每個試驗組樣品取出兩袋,指標(biāo)測定時先將取出的兩袋樣品混合均勻后按各試驗指標(biāo)測定方法進行測定,其中儲藏期為0 d 的指標(biāo)測定是在封裝前取出每個試驗組代表性樣品進行測定。試驗測定的指標(biāo)分別為:水分含量、脂肪酸值、霉菌總數(shù)及細菌總數(shù)。
水分含量:采用GB/T 6435—2014的方法測定;
脂肪酸值:采用GB/T 5510—2011的方法測定;
霉菌總數(shù):采用GB/T 13092—2006的方法測定;
細菌總數(shù):采用GB/T 13093—2006的方法測定。
采用Excel2013、SPSS 18.0進行試驗數(shù)據(jù)分析,并繪制圖表,以P<0.05作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。
2.1.1 低溫低濕儲藏條件下飼料水分含量的變化(見表3)
表3 低溫低濕儲藏條件下水分含量的變化(%)
由表3 可知,在0~60 d 的儲藏期內(nèi),隨著儲存時間延長,液體防霉劑A組、液體防霉劑B組、液體防霉劑C組、固體防霉劑組及對照組水分含量變化趨勢總體相同,均呈下降趨勢。溫度15 ℃、相對濕度50%儲存環(huán)境屬于較低的溫濕度條件,飼料在儲藏過程中受到環(huán)境的影響自身水分會有一定的散失,導(dǎo)致自身水分含量下降。
2.1.2 中溫中濕儲藏條件下飼料水分含量變化(見表4)
表4 中溫中濕儲藏條件下水分含量的變化(%)
由表4 可知,在溫度28 ℃、相對濕度75%儲藏環(huán)境中,儲藏期的0~60 d 內(nèi)液體防霉劑A 組、液體防霉劑B 組、液體防霉劑C 組的水分含量有一定的波動,但變化不大,且到60 d的儲存期結(jié)束時三個添加液體防霉劑的試驗組樣品的水分含量均低于0 d的水分含量。固體防霉劑組與對照組的水分含量整體呈上升的趨勢,到了儲存期60 d 時,兩個試驗組的水分含量均高于0 d 時的水分含量,雖然試驗期開始時二者水分含量無顯著差異(P>0.05),但到儲存期的50~60 d時,對照組的水分含量高于固體防霉劑組(P<0.05)。0 d時液體防霉劑C組的水分含量高于對照組和固體防霉劑組,但是隨著儲存期的延長,到60 d 儲存期結(jié)束時液體防霉劑C 組的水分含量下降且低于對照組和固體防霉劑組的水分含量(P<0.05)。
2.1.3 高溫高濕儲藏條件下飼料水分含量變化(見表5)
表5 高溫高濕儲藏條件下水分含量的變化(%)
由表5可知,在溫度35 ℃、相對濕度85%高溫高濕儲藏環(huán)境中,儲藏期的0~60 d內(nèi),四個添加不同防霉劑的試驗組與對照組的水分含量總體上呈上升的趨勢,60 d儲存期結(jié)束時的水分含量均高于儲存期開始時0 d的水分含量,對照組、固體防霉劑水分含量上升的幅度高于其它三個添加液體防霉劑的試驗組,且與初始水分含量相比對照組與固體防霉劑的水分含量上升了約3%左右。雖然0 d時液體防霉劑C組的水分含量高于對照組和固體防霉劑組(P<0.05),但到儲藏期60 d時,對照組和固體防霉劑組的水分含量均高于液體防霉劑C組的水分含量(P<0.05)。而液體防霉劑A組和B組則表現(xiàn)出更好的抑制飼料在儲藏中吸收水分增加的能力。
2.2.1 低溫低濕儲藏條件下飼料脂肪酸值的變化(見表6)
表6 低溫低濕儲藏條件下脂肪酸值的變化(mg/100 g)
由表6可知,儲藏初期各試驗組之間脂肪酸值差異不顯著(P>0.05),儲藏期為20 d 時,對照組及固體防霉劑組脂肪酸值顯著高于液體防霉劑B、C 組(P<0.05)。在儲藏期40 d 時,對照組的脂肪酸值明顯高于其他添加防霉劑的試驗組(P<0.05)。在整個60 d的儲藏周期內(nèi),各個試驗組脂肪酸值隨著儲藏時間的延長均呈升高的趨勢,而液體防霉劑A組表現(xiàn)出最好的抑制脂肪酸值增加的能力。
2.2.2 中溫中濕儲藏條件下飼料脂肪酸值的變化(見表7)
表7 中溫中濕儲藏條件下脂肪酸值測定結(jié)果(mg/100 g)
由表7可知,儲藏初期各試驗組之間脂肪酸值差異不顯著(P>0.05),而在儲藏20 d 時,對照組的脂肪酸值明顯高于其他4 個添加防霉劑的試驗組(P<0.05),并且在20~60 d對照組的脂肪酸值開始降低,而固體防霉劑組儲藏期為30 d開始降低,這說明對照組在儲藏20 d、固體防霉劑組在40 d之后開始發(fā)生了逐漸加強的二次氧化。而三個液體防霉劑組在整個儲藏期內(nèi)呈升高的趨勢。
2.2.3 高溫高濕儲藏條件下飼料脂肪酸值的變化(見表8)。
表8 高溫高濕儲藏條件下脂肪酸值的變化(mg/100 g)
由表8 可知,在高溫高濕儲藏環(huán)境下,0~60 d 內(nèi)各試驗組和對照組脂肪酸值的變化趨勢與中溫中濕儲藏條件下的變化趨勢相同。而對照組和固體防霉劑組的脂肪酸值由峰值開始下降的起始天數(shù)更早,對照組和固體防霉劑組都是20 d之后,且下降速度非???,表明二次氧化的非常劇烈,因而飼料品質(zhì)會有顯著的劣變。而三個液體防霉劑試驗組在0~60 d 的儲藏期內(nèi),脂肪酸值隨著儲藏時間的延長而逐漸升高,表明一次氧化還在進行。三種液體防霉劑的抑制氧化能力都較好。而液體防霉劑A 則表現(xiàn)出最好的抑制脂肪氧化能力。
2.3.1 低溫低濕儲藏條件下飼料霉菌總數(shù)變化(見表9)
表9 低溫低濕儲藏條件下霉菌總數(shù)的變化(CFU/g)
由表9 可知,在該種儲藏條件下,因環(huán)境溫度及濕度均處于較低水平,不利于霉菌的生長繁殖,5個試驗組飼料樣品在整個60 d的儲藏期內(nèi)均未出現(xiàn)霉變。
2.3.2 中溫中濕儲藏條件下霉菌總數(shù)變化(見表10)
表10 中溫中濕儲藏條件下霉菌總數(shù)的變化(CFU/g)
由表10 可知,在儲藏期的0~30 d,5 個試驗組飼料樣品均未檢測到霉菌。在儲藏期40~60 d,對照組和固體防霉劑組霉菌開始大量增長,到60 d 時對照組、固體防霉劑組的霉菌總數(shù)均超過GB 13078—2017中對飼料原料的最高允許量4×104CFU/g。而三個液體防霉劑組在儲藏期的0~60 d 內(nèi)均未檢測到霉菌。
2.3.3 高溫高濕儲藏條件下霉菌總數(shù)變化(見表11)
由表11可知,該儲藏環(huán)境的溫、濕度均處于較高水平,飼料更容易發(fā)生霉變。在儲藏期的前20 d,五個試驗組飼料樣品均沒有檢測到霉菌。儲藏期的30~50 d,對照組霉菌加速生長,發(fā)生霉變,50~60 d內(nèi)霉菌數(shù)量急劇增長,達到2.6×105CFU/g,固體防霉劑組的霉菌總數(shù)也達到2.0×105CFU/g,均超過GB 13078—2017中對飼料原料的最高允許量。而三個液體防霉劑試驗組在0~50 d 內(nèi)未檢查到霉菌,在60 d 時,開始檢測到少量霉菌。上述結(jié)果表明,三種液體防霉劑對霉菌生長的抑制作用顯著,且在三者之間防霉效果無顯著差異。
2.4.1 低溫低濕儲藏條件下細菌總數(shù)變化(見表12)
表11 高溫高濕儲藏條件下霉菌總數(shù)的變化(CFU/g)
由表12可知,在溫度15 ℃、相對濕度50%的儲藏條件下,在0~60 d內(nèi)對照組及固體防霉劑組細菌總數(shù)的增長速度較小,而三個液體防霉劑試驗組在0~60 d內(nèi)的細菌總數(shù)無顯著增加。
2.4.2 中溫中濕儲藏條件下細菌總數(shù)變化(見表13)
由表13可知,在溫度28 ℃、相對濕度75%的儲藏環(huán)境中,在0~60 d內(nèi)對照組及固體防霉劑組細菌總數(shù)的增長速度較小,而三個液體防霉劑試驗組在0~60 d內(nèi)的細菌總數(shù)無顯著增加。
2.4.3 高溫高濕儲藏條件下細菌總數(shù)變化(見表14)
表13 中溫中濕儲藏條件下細菌總數(shù)的變化(×103 CFU/g)
表14 高溫高濕儲藏條件下細菌總數(shù)的變化(×103 CFU/g)
由表14 可知,在溫度35 ℃、相對濕度85%的儲藏環(huán)境中的飼料樣品,在0~60 d 內(nèi)對照組及固體防霉劑組細菌總數(shù)的增長速度較小,而三個液體防霉劑試驗組在0~60 d 內(nèi)的細菌總數(shù)無顯著增加。以上結(jié)果表明,上述儲藏條件下飼料中細菌的生長不明顯。
飼料水分含量會受儲存環(huán)境溫、濕度的直接影響,這是因為儲存環(huán)境的溫、濕度會影響飼料的平衡水分。本研究中的低溫低濕儲存環(huán)境(溫度15 ℃、相對濕度50%)飼料樣品的水分含量均有不同程度的降低,高溫高濕儲存環(huán)境(溫度35 ℃、相對濕度85%)飼料樣品水分含量均有不同的升高,該變化規(guī)律和石華樂[5]的研究結(jié)果較為相似。對于本研究的中溫中濕儲存環(huán)境(溫度28 ℃、相對濕度75%),添加液體防霉劑的三個試驗組儲存結(jié)束時的水分含量和其初始水分含量雖然有一定變化但是變化幅度較小,這是因為飼料的初始水分和該環(huán)境條件下的平衡水分比較接近且微生物活動較少,故水分含量能保持相對穩(wěn)定。中溫中濕條件下,雖然液體防霉劑C 組儲藏期0 d 時水分含量高于對照組和固體防霉劑組,但儲藏期60 d 水分含量有所下降且比后兩者都低,這是因為液體防霉劑能夠有效的防止霉菌的生長繁殖使水分含量不易受到微生物影響。固體防霉劑和對照組的飼料樣品水分含量在儲存結(jié)束時高于初始水分且檢測到大量霉菌,此原因是霉菌的生長過程會消耗飼料的養(yǎng)分產(chǎn)生大量水分,該結(jié)果和魏金濤[6]的研究結(jié)果類似。
在儲藏不當(dāng)?shù)臈l件下,飼料所含脂肪易受到溫度、水分、微生物活動等的影響,發(fā)生氧化酸敗,品質(zhì)劣變。本試驗的結(jié)果表明,低溫低濕環(huán)境下,試驗組的顆粒飼料樣品脂肪酸值在儲存期內(nèi)呈上升的趨勢,該結(jié)果與魏金濤[6]、何健等[7]的研究一致。在中溫中濕和高溫高濕儲藏條件下,三個液體防霉劑組脂肪酸值在整個儲存期內(nèi)呈升高趨勢,而對照組和固體防霉劑組的脂肪酸值則先升高后下降,并且結(jié)合霉菌、細菌等微生物的檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn),脂肪酸值出現(xiàn)下降時,均伴隨著微生物開始繁殖,脂肪二次氧化加重。而液體防霉劑組在整個儲存期內(nèi)均未出現(xiàn)脂肪酸值下降的現(xiàn)象,這與石華樂等[8]的研究一致,且與王明潔等[9]對脂肪酸值曲線出現(xiàn)“先升后降”現(xiàn)象可能與微生物有關(guān)的推測較為相符。
飼料中霉菌的生長繁殖除了受飼料本身的水分含量影響外,不當(dāng)儲存條件會導(dǎo)致霉菌的大量生長繁殖甚至產(chǎn)生霉菌毒素,而添加防霉劑可有效控制飼料中霉菌的發(fā)生[10]。杜莉等[11]研究發(fā)現(xiàn)液體防霉劑與空白對照組、陽性對照組相比能夠延緩飼料的霉變,使飼料的保存期得到延長。韓康印等[12]研究發(fā)現(xiàn),液體防霉劑可以破壞霉菌的生存環(huán)境進而防止飼料霉變。
本試驗研究發(fā)現(xiàn),低溫低濕條件下霉菌、細菌均難以大量生長繁殖。而在中溫中濕、高溫高濕環(huán)境下,不添加防霉劑組和添加固態(tài)防霉劑組,霉菌、細菌在儲存后期生長增強,儲存60 d時霉菌總數(shù)均超過飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的飼料原料霉菌總數(shù)限量值(4 ×104CFU/g)。但添加三種液體防霉劑的試驗組在整個儲存期的不同儲存條件下,霉菌均無顯著增長。表明三種液體防霉劑均能有效防止飼料霉變。對于細菌而言,在整個儲存期內(nèi),參與試驗的各組樣品在不同儲藏條件下,細菌總數(shù)未出現(xiàn)顯著增長。其中僅對照組及固體防霉劑組的細菌含量高于三個液體防霉劑試驗組。
本試驗中使用的三種液體防霉劑在試驗期內(nèi)能夠有效抑制飼料中水分的增加,延緩飼料中脂肪的氧化,抑制飼料中霉菌、細菌生長繁殖,保持飼料的質(zhì)量穩(wěn)定。其中以液體防霉劑A的效果最佳。