乳酸链球菌素、山梨酸钾和茶多酚复配对袋装液态饲料贮存特性的影响

何余湧 马 鹏 王仁华 刘晓兰 陆 伟

(江西农业大学动物科技学院，南昌 330045)

给哺乳仔猪饲喂液态饲料能更好地满足其福利要求和摄食习性，从而提高采食量，促进仔猪胃肠道的健康发育［1-2］，但传统的液态饲料目前还存在使用不方便和保存时间短等方面的不足，限制了其在生产中的全面推广与应用，因此，有必要加强对各种液态饲料贮存技术的研究，以延长液态饲料的货架寿命并提高其安全性，为液态饲料的全面推广应用奠定坚实基础，这将对进一步提高哺乳和早期断奶仔猪的生产性能与成活率起到积极作用。有关液态饲料保存的研究主要集中在使用酸化剂和添加有益微生物这2个方面，主要研究了酸化剂或有益微生物对液态饲料中细菌和霉菌生长及霉菌毒素去除的影响。有研究认为在液态饲料中添加酸化剂能够有效抑制病原微生物的生长和促进有益菌的增殖［3］，从而提高了液态饲料的营养价值［4-6］，延长了液态饲料的货架寿命［7-8］;也有研究发现，在液态饲料中添加乳酸菌等有益微生物进行发酵，促进了有益微生物的繁殖并吸附或降解了液态饲料中的霉菌毒素［9-11］，进一步提高了液态饲料的安全性;有关在液态饲料中添加乳酸链球菌素或茶多酚对液态饲料保存和品质影响的报道很少［6］。袋装液态饲料是一种新型液态饲料，作者先后进行了生产工艺和饲喂效果等方面的研究［12-14］，但在试验中发现，袋装液态饲料还存在保质期短和外观易液化等方面的问题［13］。根据已有的酸化液态饲料研究成果，本试验在选用乳酸作为酸化剂的基础上进行乳酸链球菌素、山梨酸钾和茶多酚3种添加剂的组合与剂量效应对袋装液态饲料保存时间和饲料品质影响的研究。以期通过试验初步解决袋装液态饲料在实际使用过程中存在的保质期短和外观液化等实际问题，同时探索这3种添加剂在提高袋装液态饲料安全性、防止糊化淀粉老化和胀袋等方面的效果，最终为袋装液态饲料的规模生产与推广应用提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验设计

选择乳酸链球菌素(因素A)、山梨酸钾(因素B)和茶多酚(因素C)作为试验因素，每个因素设3个添加水平，因素A的3个添加水平100、200和300 mg/kg分别记作A1、A2和A3，因素B的3个添加水平200、600和1 200 mg/kg分别记作 B1、B2和 B3，因素 3的 3个添加水平 100、200和300 mg/kg分别记作 C1、C2和 C3。采用 L9(34)正交表安排试验，试验设计见表1。每组在0、15、30、45和60d各设3个重复样品。

表1 L9(34)正交试验设计Table 1 L9(34)experimentaldesign mg/kg

1.2 样品的的准备、处理与抽样

准备135个透明蒸煮袋，每个蒸煮袋内装入100 g未添加抗生素和益生菌的哺乳仔猪全价粉料和200 g自来水。将135袋液体饲料分成9组，每组15袋，用记号笔标上相应的组号，每袋加入4.7 mL乳酸并根据表2中的安排往袋内加入相应剂量的乳酸链球菌素、山梨酸钾和茶多酚，人工排尽袋内空气后用封口机封口，摇动蒸煮袋，使添加剂充分溶解，最后将所有蒸煮袋放入蒸箱内，通入蒸气，在90℃下蒸煮30 min，取出，在室温下贮存60d，同时用自动温度记录仪记录每天的室内温度。分别在0、15、30、45 和60d对各组抽样，每个处理每个时间点3个重复样品。

1.3 评价与测定方法

1.3.1 不同贮存时间袋装液态饲料感官性状的评价

根据袋装液态饲料的形态、颜色、气味和口感等指标进行综合评分，具体标准如下。

0～5分:表示状态很稀、分层明显，颜色变黄，异味较浓已发酸，适口性差;6～7分:表示状态变稀、固形物沉淀，颜色变黄，异味较淡稍带发酸，适口性一般;8～10分:表示状态黏稠、颜色为黄白色，清香无异味，适口性好。

1.3.2 pH 测定

先用pH分别为4.0和7.0的标准缓冲液对梅特勒-托利多LP115FK型pH计进行校准，然后将样品混匀并把pH计的探头插入样品中，待显示屏中的数值稳定后记录其数值。

1.3.3 微生物含量测定

根据 GB/T 13093—2006、GB/T 4789.3—2003和GB/T 13091—2002分别测定样品中细菌总数、大肠杆菌数和沙门氏菌数。

1.3.4 黄曲霉毒素B1和玉米赤霉烯酮含量测定

黄曲霉毒素B1(aflatoxins B1，AFB1)和玉米赤霉烯酮(zearalenone，ZEN)的含量采用酶联免疫试剂盒测定，试剂盒购自南昌博恒生物有限责任公司。

1.3.5 淀粉糊化度测定

参照熊易强［15］的方法。

1.4 数据计算与统计分析

细菌总数用 lg(CFU/g)表示，采用 SPSS 17.0统计软件中的单因素方差分析(one-way ANOVA)对试验数据进行统计，并对第45天各项指标数据进行正交分析。

2 结果

2.1 液态饲料贮存期感观性状和pH变化

贮存期间，室内的平均温度为 13.7～24.9℃，不同时间点各组的感观评分变化见图1。从图1可以发现，在第0～30天，各组的综合评分均为10分，在第31～60天，各组的感观评分出现了差异，在第60天，5组的感观性状评分最高，而8组的最低。在第31～60天，同一组袋装液态饲料感观性状的评分均随贮存时间的延长而呈下降趋势。

图1 贮存期感观评分变化Fig.1 Changes of sensory scoresduring storage period

贮存期间，相同时间点不同组之间或不同时间点相同组之间的pH均未表现出明显的规律性变化，所有pH均在4.30～4.50之间波动(图2)。

图2 贮存期pH变化Fig.2 Changes of pHduring storage period

2.2 袋装液态饲料贮存期微生物数量和霉菌毒素含量

由图3可见，随着贮存时间的延长，各组的细菌总数呈增加的趋势，其中，第0～45天期间，6组的细菌总数增加最少，9组的细菌总数增加最多;第0～60天期间，6组的细菌总数增加最少，3组的细菌总数增加最多。在整个贮存期，9个组均未检测出大肠杆菌和沙门氏菌。

图3 贮存期细菌总数变化Fig.3 Changes of total microbe countduring storage period

各组的AFB1和ZEN含量在贮存期未呈现出明显的规律性变化，但2组和3组的AFB1和ZEN含量在第30～45天内均有下降趋势(图4和图5)。

图4 贮存期黄曲霉毒素B1含量变化Fig.4 Changes of FAB1 contentduring storage period

图5 贮存期玉米赤霉烯酮含量变化Fig.5 Changes of ZEN contentduring storage period

2.3 袋装液态饲料贮存期淀粉糊化度

由图6可见，随着贮存时间的增加，各组的淀粉糊化度呈下降趋势，与第0天相比，第30天和第45天6组的淀粉糊化度下降幅度最小，而2组的淀粉糊化度下降幅度最大。从第60天各组淀粉糊化度的绝对值来看，5组的淀粉糊化度最高，而8组的淀粉糊化度最低。

图6 贮存期淀粉糊化度变化Fig.6 Changes of starch gelatinizationdegreeduring storage period

2.4 第45天各指标正交试验综合分析结果

因各个指标所选出的最佳添加剂组合不完全一致，且第30天以后，各组外观有不同程度的改变，因此，用多指标正交试验设计综合平衡分析法对第45天的所有试验指标进行综合平衡分析，以确定最适宜的添加剂组合。

进行本试验的目的是要延长袋装液态饲料液化的时间和提高其安全性及品质，为此，6个指标的重要性排列如下:外观评分＞毒素含量＞细菌总数＞淀粉糊化度＞pH。

由表2和表3可见，乳酸链球菌素(因素A)是影响感官评分、pH、AFB1和ZEN这4个指标的第1因素，山梨酸钾(因素B)则是影响细菌总数和淀粉糊化度的第1因素，所以，3种添加剂的主次顺序为:乳酸链球菌素＞山梨酸钾＞茶多酚(因素C)。在控制6个指标最适值的较优水平中，3种添加剂添加量水平出现次数最多的是A2、B1和C3。

3 讨论

3.1 添加剂的选择

为了延长食物的货架寿命并提高其安全性，乳酸链球菌素、山梨酸钾和茶多酚等一些新的天然绿色添加剂正越来越受到关注。乳酸链球菌素对葡萄球菌等革兰氏阳性菌具有明显的抑制作用，但对革兰氏阴性菌、酵母和霉菌等作用不明显［16］，常用于食物的贮存保鲜［17］，其稳定性受 pH和温度的影响，在pH＞4时对高温较敏感，其活性有一定程度的降低［18］;山梨酸钾的热稳定性好，270℃才开始出现分解［19］，它能抑制沙门氏菌、霉菌和酵母菌等的生长，与乳酸链球菌素配合使用可以扩大抑菌范围;茶多酚是一种无毒无害的天然抗氧化剂，其抗氧化能力优于二丁基羟基甲苯(BHT)和维生素 E［20］，用于食品加工时，在100 ℃下加热时间不宜超过30 min，否则，其作用效果会受到影响［21］。在食品生产实践中常用多种防腐剂的协同效应来延长食物的货架寿命并提高其安全性［22］。因此，本试验选用茶多酚、乳酸链球菌素和山梨酸钾3种添加剂来探索它们的组合与剂量效应对袋装液态饲料贮存特性的影响。

表2 第45天各指标结果Table 2 Results of all indexes onday 45

表3 第45天各指标正交试验分析Table 3 Orthogonal analysis of all indexes onday 45

3.2 不同添加剂组合与剂量效应对袋装液态饲料贮存期感观性状和pH变化的影响

以前在进行袋装液态饲料的工艺及饲养试验研究时，没有在饲料中添加有机酸或其他防腐抗氧化添加剂，高温季节放置2个星期左右后，饲料开始变稀，颜色变黄，开袋后有异味［13］，这一现象可能是由于淀粉老化和高油脂含量所引起的(袋装液态饲料中含30%的全脂大豆)。本试验结果表明，9组的饲料在整个贮存期均未出现胀袋和颜色变黄的现象，饲料变稀的时间大大延迟，开袋后也未闻到哈味，另外，整个试验期未出现胀袋现象，其中的原因可能有以下几方面:一是添加了乳酸，延缓了糊化淀粉的老化过程，使水分和油脂的析出减少。研究表明，乳酸在防止糊化淀粉的老化方面具有重要作用［7］。二是添加了茶多酚，它具有良好的抗氧化效果，有效地防止了脂肪的氧化酸败，减少了哈味的形成。张振声等［23］研究发现，在大豆原油中添加茶多酚，对前60天豆油脂肪的氧化具有明显的抑制作用。三是使用了乳酸链球菌素和山梨酸钾，抑制了微生物的繁殖速度，减轻了饲料颗粒的破坏程度。四是较好地抑制了酵母菌的繁殖，减少了CO2的形成(酵母菌等产气菌在生长过程中能将淀粉转化为CO2［2，4-5］) ，减少了养分的损失和胀袋现象。9组饲料的pH在整个贮存期无明显的上升或下降现象，这说明在现有的生产工艺下，这3种添加剂的组合与剂量效应对乳酸菌等产酸菌的生长繁殖无明显的增效作用，从而使袋装液态饲料的 pH维持在4.3～4.5之间。

3.3 不同添加剂组合与剂量效应对袋装液体饲料贮存期微生物数量和霉菌毒素含量

9组液态饲料中的细菌总数随贮存时间的延长均呈现出增加的趋势，特别是从第30天到45天期间，细菌总数增加明显，但与第30天的pH相比，第45天9组的pH均无明显下降的趋势(图3)，这似乎说明乳酸菌等产酸菌的增殖不显著。De Barros等［24］研究也表明，乳酸链球菌素会抑制香肠中乳酸菌的生长，袋装液态饲料在贮存期细菌种类的变化与增殖情况还有待在今后进行相关试验来研究。研究表明，山梨酸钾可用来延长高水分玉米的保持期并能有效抑制玉米中黄曲霉毒素的产生［25］，Lee 等［26］也证实，在玉米水分含量低或把玉米装在密封容器内的情况下添加山梨酸钾，其保存效果更好，添加0.5%的山梨酸钾可完全抑制高水分玉米中镰刀菌的生长繁殖并降低黄曲霉毒素的产量，但在本试验中，添加山梨酸钾并未使袋装液态饲料中的黄曲霉毒素含量呈现持续降低的趋势，这可能与山梨酸钾的用量、添加剂互作、含水量和原料组成等因素有关。

3.4 不同添加剂组合与剂量效应对袋装液态饲料贮存期淀粉糊化度的影响

糊化淀粉老化后会使食物变干变硬，影响其适口性并降低其品质。Wu等［27］研究证实，在大米淀粉糊(水∶淀粉=2∶1)中添加茶多酚可以显著抑制贮存期糊化淀粉的老化现象，吴跃等［28］也证实，茶多酚对籼米淀粉老化有显著抑制作用，茶多酚能阻止糊化淀粉重新形成结晶，从而提高了样品的持水性，减缓了样品的液化程度。整个贮存期淀粉糊化度降低幅度较小的是1、4和5组，其中，1组＜4组＜5组，通过比较1、4和5组的添加剂用量可知，提高茶多酚的用量确实有助于抑制糊化淀粉的老化，这与前人的研究结果［27-28］基本一致。

4 结论

①应用正交试验设计综合平衡分析法得到影响袋装液态饲料贮存特性的3种添加剂主次顺序为:乳酸链球菌素＞山梨酸钾＞茶多酚。

②最佳添加组合为:200 mg/kg乳酸链球菌素+200 mg/kg山梨酸钾+100 mg/kg茶多酚，在此条件下，袋装液态饲料的适宜贮存时间为45d。

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