辐照杀菌对饲料品质的影响

2016-01-09刘绵学

饲料工业 2016年19期

■ 伍玲黄敏高鹏谢艳陈谦王艳伏毅刘绵学

（1四川省原子能研究院，四川成都 610101；2.辐照保藏四川省重点实验室，四川成都 610101)

饲料营养丰富且含水量较高，极易被细菌、霉菌污染，造成营养下降，降低饲料的适口性，甚至产生生物毒素，严重影响牲畜的生长和健康。控制饲料微生物，是保障饲料品质的关键。

传统饲料杀菌方法主要有高温高压蒸汽灭菌、化学药物熏蒸等方法，与传统的饲料杀菌方法相比，辐照方法杀菌效果更好，饲料营养损失更小[1-2]。现有的饲料辐照杀菌文献主要报道的是有关辐照剂量对饲料微生物、品质的影响[3-6]，对饲料不同气氛辐照的杀菌效果及对品质的影响报道不多。本实验拟对饲料进行不同气氛的辐照，研究不同气氛下饲料的杀菌效果和对主要品质的影响，为饲料杀菌技术的商业化应用提供技术支撑。

1 材料和方法

1.1 材料和试剂

猪饲料（成都市更新饲料有限公司）；高盐察氏培养基、平板计数培养基（北京奥博星生物技术有限责任公司）；硫代巴比妥酸（上海科丰化学试剂有限公司）；硫酸、硼酸、氢氧化钠、盐酸、氢氧化钾、丙酮、正辛醇；硫酸钠、石油醚；酚酞、乙醇、乙醚、三氯乙酸、EDTA、氯仿（成都市科龙化工试剂厂）。试剂为分析纯。

1.2 仪器和设备

艾科浦纯水仪（AFZ-1002-U）；摇床，ZWY-200D，（上海智诚分析仪器制造有限公司）；天平，Precisa XB 620M（赛多利斯CPA225D）；蛋白质分析仪，Buchi B-324；粗纤维分析仪，Gerhardt Fibretherm FT12；紫外分光光度计（岛津UV-1700；烘箱），DB-211SCB（成都天宇）；真空封口机，DZ-500/2ES（温州华联机械厂）；水浴锅，HH-4（江苏金坛国胜实验仪器厂）；摇床，ZWY-200D（上海智诚分析仪器制造有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 辐照方法

样品封装：四分法分样，采用PE袋封装，封装分常规封装（空气）和真空封装，真空度(-0.095 MPa)，微生物分析样封装规格为25 g/袋，品质及理化分析封装规格为200 g/袋。

辐照：辐照在本院辐照工程中心进行，60Coγ射线为辐射源，采用动态步进式辐照，辐照吸收剂量：5、10、20 kGy，辐照不均匀度U＜1.3，未辐照作对照，每一处理重复3次。

1.3.2 微生物及饲料品质测定

饲料中细菌总数的测定(BG/T13093-2006)、饲料中霉菌总数的测定(BG/T 13092-2006)、粗蛋白质(BG/T 6432-2006)、粗纤维(BG/T 6434-2006)、粗脂肪(BG/T 6433-2006)、酸价(参考BG/T 19164-2003鱼粉)。

TBA值测定[7]：试样10 g，加入50 ml 7.5%（0.1%EDTA）三氯乙酸，振摇30 min，双层滤纸过滤2次，取5 ml滤液，再加入5 ml 0.02 mol/l TBA液，沸水浴40 min，取出、冷却、离心，上清液加入5 ml氯仿，静置分层后取上层液于600、532 nm波长比色。

TBA(mg/100 g)=(A532-A600)/155×(1/10)×72.6×100

2 结果与分析

2.1 不同辐照气氛、不同辐照剂量及贮藏时间对饲料微生物的影响

2.1.1 不同气氛辐照对饲料细菌、霉菌的影响

对猪饲料进行了空气、真空2种气氛的辐照处理，辐照吸收剂量为0、5、10 kGy，考察不同气氛辐照对饲料细菌、霉菌的影响，结果见表1。

表1 不同气氛辐照对猪饲料细菌、霉菌的影响(CFU/g)

从表1可以看出：饲料初始细菌总数在8.4×105CFU/g时，空气气氛下5 kGy辐照即可将饲料细菌总数降至100 CFU/g以下，10 kGy辐照即可将细菌总数降至10 CFU/g以下；而真空气氛下5 kGy辐照后饲料细菌总数还有8.7×103CFU/g，真空气氛下要经过10 kGy辐照，饲料的细菌总数才会降至100 CFU/g以下。饲料初始霉菌总数在7.0×105CFU/g时，空气气氛下经5 kGy辐照后饲料霉菌含量为310 CFU/g，真空气氛下5 kGy辐照后饲料的霉菌总数为580 CFU/g，10 kGy无论是空气还是真空气氛辐照霉菌均未检出。

以上结果表明：不同气氛辐照的猪饲料其霉菌、细菌总数均随着辐照吸收剂量的增加而减少；在相同辐照吸收剂量下，空气气氛辐照饲料其霉菌、细菌的减菌效果优于真空气氛辐照。

2.1.2 不同辐照气氛、剂量、贮藏时间对饲料细菌总数的影响

对不同气氛、不同剂量辐照的饲料样品在25℃条件下贮藏，定期测定细菌、霉菌总数，结果见表2、表3。

表2 不同辐照气氛、剂量、贮藏时间对饲料细菌总数的影响(CFU/g)

表3 不同辐照气氛、剂量、贮藏时间对霉菌总数的影响(CFU/g)

从表2表3可以看出：无论是空气气氛辐照还是真空气氛辐照，饲料细菌总数在整个贮藏期各处理间与贮藏初期相比没有发生明显变化。饲料霉菌总数在整个贮藏期间除未辐照饲料样品没有发生明显变化外，经辐照处理的样品与贮藏初期比随着贮藏时间的延长呈下降趋势。

2.2 不同气氛辐照对饲料酸价及TBA值的影响

对猪饲料进行了空气、真空2种气氛的辐照处理，辐照吸收剂量为0、5、10、20 kGy，考察不同气氛辐照及贮藏时间对猪饲料酸价和TBA值的影响，结果见表4。

表4 不同辐照气氛、剂量、贮藏时间对饲料酸价和TBA值的影响

从表4可以看出：不同辐照气氛、不同辐照吸收剂量对饲料的酸价没有明显影响，饲料经5个月贮藏后酸价虽有明显的增加，但辐照与未辐照饲料酸价之间没有产生明显差异，说明辐照不会引起饲料酸价的增加。饲料TBA值随着辐照吸收剂量的增加而增加，相同辐照吸收剂量下空气气氛辐照饲料的TBA值比真空气氛辐照饲料的TBA值高，空气气氛下各处理饲料经5个月的贮藏后TBA值与贮藏初期相比有明显增加（5 kGy除外），特别是经20 kGy辐照处理的样品甚至高出了1倍；而真空气氛下的各处理饲料与贮藏初期比TBA值还有一定程度的降低。

2.3 辐照对猪饲料主要营养成分的影响

对猪饲料进行了空气、真空2种气氛的辐照处理，辐照吸收剂量为5、10、20 kGy，考察不同气氛辐照对饲料主要成分的影响，并对辐照饲料贮藏期的成分进行了分析，辐照饲料的贮藏温度为25℃，结果见表5。

从表5可以看出：辐照对猪饲料水分、粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪含量没有明显的影响；在贮藏期饲料水分含量有一定的减少，但各处理间没有明显差异；贮藏期粗蛋白质和粗纤维含量有一定的增减，但无明显规律；贮藏期粗脂肪有一定的增加，但各处理间没有明显差异。

3 讨论

3.1 不同气氛辐照对猪饲料微生物的影响

辐射技术由于具有穿透力强、加工方便，无二次污染、杀菌效果好等特点被越来越多的应用于食品、饲料等行业。辐照杀菌效果受多种因素的影响，本实验结果表明：辐照气氛对饲料的杀菌效果有明显的影响。空气气氛辐照猪饲料对饲料细菌、霉菌的减菌效果优于真空气氛辐照猪饲料，原因可能是在空气气氛条件下辐照会产生一定的臭氧，而臭氧对微生物有一定的杀菌效果[8]，辐照和臭氧共同作用，增加了杀菌的效果。因此，空气气氛辐照杀菌效果优于真空辐照。

辐照饲料贮藏期细菌的变化与霉菌变化有一定的差异，在整个贮藏期不同气氛、不同剂量辐照处理的饲料其细菌总数与贮藏初期相比没有发生明显变化，而饲料霉菌总数仅有未辐照饲料样品没有发生明显变化，经辐照处理过的饲料霉菌总数随着贮藏时间的延长呈下降趋势，分析原因可能是因为霉菌主要依靠产生的孢子进行繁殖，辐照可能对霉菌孢子造成了严重损伤从而影响了霉菌的繁殖，最终导致贮藏期霉菌数量的减少。

对初始细菌、霉菌含量在105CFU/g左右的饲料，经5 kGy吸收剂量辐照其细菌、霉菌数可明显减少，满足国家标准需要（GB 13078-2001猪饲料霉菌数＜4.5×104CFU/g，饲料无细菌要求，参考鱼粉标准，鱼粉细菌数＜2.0×106CFU/g）；用辐照方法可以解决猪饲料微生物超标问题。辐照可有效控制饲料霉菌含量，从而在一定程度上也就控制住了霉菌生物毒素的产生，提高了饲料的安全性。

3.2 不同气氛辐照对猪饲料酸价及TBA的影响

辐照能促进含脂食品的脂类氧化已有很多报道[9-11]，张伟海等[12]报道指出，辐照对脂肪氧化的影响主要是由于辐照提高了自由基的生成速度，引发了自由基的链式反应。辐照剂量越高，自由基生成量越大，脂肪氧化速度也越快。本文饲料TBA值的测定结果也说明辐照促进了饲料油脂的氧化，饲料的辐照吸收剂量越大TBA值越高；不同气氛辐照对饲料TBA值有明显影响，原因是辐照脂肪诱导产生自由基需要氧的参与[12]，因此，空气气氛辐照由于有氧的参与其饲料的TBA值较真空气氛辐照的TBA值大。贮藏期空气气氛辐照饲料的TBA值较贮藏初期TBA值有明显增加，真空气氛下的各处理饲料与贮藏初期比TBA值还有一定程度的降低。采用真空包装及控制辐照剂量有利于保证饲料的品质。

不同气氛辐照饲料酸价测定结果显示：辐照气氛及辐照吸收剂量对饲料酸价没有明显影响，辐照不会引起饲料酸价的增加，这一结果与刘春泉等[11]研究辐照冷冻羊肉的酸价结果有一定差异。影响饲料脂质酸败的因素较多，脂肪酸的种类、数量也是原因之一[13]。本研究中饲料脂质主要由玉米、豆粕、鱼粉中的脂质及植物油构成，粗脂肪含量在5%～7%之间，而刘春泉等人实验中采用的是冷冻羊肉，其脂肪含量接近14%，脂质组成及含量均有较大不同，这可能是导致辐照对酸价影响结果不一致的原因。