粉料与颗粒料中有机酸含量随储存时间变化规律的研究

2016-01-10徐长跃赵雪梅

饲料工业 2016年7期

■于艳李杰徐长跃赵雪梅刘娇

（东北农业大学动物科学技术学院，黑龙江哈尔滨 150030）

有机酸作为一种新型的无残留添加剂，主要包括短链有机酸、低级脂肪酸、酮酸及其衍生物，其中酮酸及其衍生物作为糖、脂肪、蛋白质等的代谢中间产物，对机体代谢有调节和促进作用。有机酸已被广泛应用于饲料工业中，且效果显著，大量试验证实其在促进畜禽生长[1-2]、促进蛋白质沉淀[2]、预防疾病[3]、促进小肠的生长发育[4]上有显著的效果。有研究显示：α-酮戊二酸可显著提高肉仔鸡的体重[5]、促进仔猪生长性能和改善其小肠黏膜形态[6]，周春宝等[7]的研究显示，在生长肥育猪日粮中添加丙酮酸钙可降低胴体背膘厚，增加眼肌面积，提高瘦肉率。但仍存在一些问题，包括有些有机酸成本高、用量大、不易储存等。所以本实验室开发了一种新型有机酸饲料添加剂，为短链酮酸，相对于α-酮戊二酸、丙酮酸等其他有机酸，价格便宜。本有机酸前期试验表明：添加1 250 mg/kg有机酸对育肥猪的促生长作用显著，使猪日增重提高11.59%(P＜0.01)[8]；添加1 000 mg/kg有机酸使5～8周龄三黄鸡日增重提高6.35%(P＜0.05)[9]；添加1 000 mg/kg有机酸亦可显著提高AA肉鸡的日增重[10]。

以上试验证明，本实验室所开发的有机酸在促进畜禽生长上效果显著，但因其为新型饲料添加剂，其制粒的过程中是否受到影响，不同包装形式对其含量是否有影响，关于这些方面，目前还没有相关研究。针对以上问题，本试验就有机酸在粉料与颗粒料中随储存时间的变化进行研究，观察其变化规律，以期为有机酸饲料制剂在畜牧生产上的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

本试验采用的有机酸为短链酮酸，饲料中有机酸制剂含量为0.6%，由东北农业大学动物营养研究所饲料资源研究室开发研制。

甲醇(色谱纯Dikma Pure)、纯水(18.2MO.cm,Millipore Rios系列)、磷酸二氢钾(AR陇西化工股份有限公司)、磷酸（AR天津市富宇精细化工有限公司）、盐酸（AR天津市富宇精细化工有限公司）。

1.2 试验设计

有机酸与饲料混合，一部分为粉料，一部分制成颗粒料，将两种类型饲料分别采取3种不同的处理方式：Ⅰ组编织袋、Ⅱ组内衬膜编织袋、Ⅲ组密封袋，每个处理方式5个重复，分别在储存时间1、30、50、70 d取样，测定有机酸含量，每个时间点5个重复，每次取样不受前次取样的影响。

1.3 仪器

Waters高效液相色谱仪（Waters2487紫外检测器、Waters600输液泵与Waters2707进样器）、C18柱5 μm，250×4.6 mm(Dikma Technologies,China)、离心机、微型旋涡振荡器、数字酸度计、可见分光光度计。

1.4 测试指标与方法

1.4.1 测定指标

测定粉状饲料和颗粒饲料不同时间点有机酸含量。

1.4.2 测定方法

有机酸含量采用HPLC法测定。柱温：室温；流动相：甲醇：0.01 mol/l磷酸二氢钾缓冲溶液pH值2.0(8∶92，V/V)；流速：0.8 ml/min；可见紫外检测器，检测波长268 nm。

1.5 样品处理

取饲料样品，称样前搅拌均匀，称取10 g（准确至0.001 0 g）料样于250 ml锥形瓶中，加超纯水稀释至50.0 ml，用多点磁力加热搅拌器搅拌均匀，静止。取2 ml上清液，离心（12 000 r/min，15 min）使蛋白充分沉淀，上清液过0.22 μm有机滤膜作为样液。样液与标准液均取20 μl进样，以保留时间定性，峰面积增量法确认。

1.6 数据处理

试验数据采用SPSS17.0统计软件进行单因素方差分析，并采用LSD法进行多重比较，以P＜0.05为差异显著性标准，P＜0.01为差异极显著性标准。结果均以“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 储存时间对不同储存方法粉料中有机酸含量的影响(见表1)

表1 储存时间对粉料中有机酸含量的影响(mg/g)

由表1可知，随储存时间的延长，粉料中有机酸含量逐渐降低。30 d内，3种储存方式（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组）下有机酸含量的下降率分别为4.54%（P＜0.05）、4.22%(P＞0.05)、6.26%（P＜0.05）。50 d时，有机酸含量均呈极显著性变化，3组下降率分别为14.40%、11.74%、11.11%（P＜0.01）。70 d时，3组有机酸含量下降率分别为 17.37%（P＜0.01）、12.99%（P＜0.01）、12.83%（P＜0.01）。30～50 d时间段，3组有机酸含量下降率分别为10.33%（P＜0.01）、7.84%(P＜0.01)、5.18%（P＞0.05）。50～70 d时间段，有机酸含量无显著性变化，下降率分别为3.47%、1.42%、1.94%（P＞0.05）。

2.2 储存时间对不同储存方法颗粒料中有机酸含量的影响(见表2)

表2 储存时间对颗粒料中有机酸含量的影响(mg/g)

由表2知，随储存时间的延长，颗粒料中有机酸含量也逐渐降低，但均不呈显著性变化。30 d内，3种储存方式（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组）下有机酸含量的下降率分别为2.05%、4.89%和1.10%。50 d时，3组有机酸含量下降率分别为2.68%、5.68%、1.74%。70 d时，3组下降率分别为5.36%、5.05%、3.94%。30～50 d，下降率分别为0.64%、0.83%、0.64%。50～70 d，Ⅰ组(编织袋)有机酸含量降低2.76%，Ⅲ组(密封袋)有机酸含量降低2.25%。

2.3 储存方法对颗粒料和粉料中有机酸含量的影响

图1 编织袋储存法对颗粒料和粉料中有机酸含量的影响

图2 内衬膜编织袋储存法对颗粒料和粉料中有机酸含量的影响

由图1、图2和图3可知，粉料和颗粒料中有机酸含量随储存时间变化趋势一致，总体处于下降趋势，但相较于粉料，颗粒料中有机酸含量下降趋势平缓，颗粒料有利于有机酸的保存。30～50 d时间段，粉料中有机酸含量下降趋势最大，3种储存方式（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组）下有机酸含量的下降率分别为10.33%、7.84%、5.18%，而颗粒料中有机酸含量3组的下降率分别为0.64%、0.83%、0.64%。50～70 d时间段，颗粒料中有机酸含量下降趋势最大，分别为2.76%（塑料袋）、2.25%（密封袋），大大小于粉料中有机酸的损失率。

图3 密封袋储存法对颗粒料和粉料中有机酸含量的影响

3 讨论

3.1 储存时间对粉料和颗粒料中有机酸含量的影响

畜禽养殖主要的料型为粉料和颗粒料，试验就有机酸在粉料与颗粒料中随储存时间的变化规律进行研究。本试验结果表明，粉料中有机酸含量随储存时间呈显著性变化，而颗粒料中有机酸含量随储存时间的延长无显著性变化。饲料在储存过程中会发生一系列的生理生化反应，导致其营养物质发生变化，这种变化由多种因素造成，包括环境温度、环境湿度、自身酶解作用、呼吸作用、自然挥发和饲料成分的相互作用。颗粒料在加工的过程中某些营养成分会失活，如酶类和维生素类[11]。本试验中，粉料在制粒过程中，有机酸含量的下降率为0.78%，说明实验室有机酸制剂具有较好的稳定性，不易受外界因素的影响。将维生素、微量元素、矿物质预混料存放在室温下，每月损失率约为14%，而在43℃下，维生素的每月损失率高达17.5%[12]。本试验饲料储存过程中，粉料和颗粒料储存环境相同，但粉料中有机酸含量下降率显著高于颗粒料，排除外界环境因素的影响，可能原因：①饲料成分相互作用和有机酸自身分解作用；②自然挥发。饲料中淀粉在淀粉酶作用下，随储存时间的延长淀粉含量下降[13]。程建华等[14]研究也表明，饲料中粗脂肪、氨基酸总量随储存时间的延长而降低，原因在于饲料在储藏过程中，其中的脂肪在脂肪酸酶、微生物和空气中的水分及氧产生反应。由于饲料制粒调质时需用蒸汽、高温以及挤压等流程，所以颗粒料的成分比粉料复杂，若为原因①，颗粒料中有机酸含量下降率应大于粉料中有机酸含量下降率，试验结果与之相反，所以原因一不成立。颗粒料与粉料相比密度大、体积小、与空气接触面积小，颗粒料的密封性更好，颗粒料中营养成分相较于粉料不易挥发，其有机酸含量随储存时间延长的下降率低于粉料，与试验结果相符。所以初步分析饲料中有机酸含量降低的原因是有机酸的自然挥发。

3.2 储存方法对颗粒料和粉料中有机酸含量的影响

试验结果表明，粉料Ⅲ组(密封袋)中有机酸含量较Ⅰ组(编织袋)和Ⅱ组(内衬膜编织袋)流失少，试验结果可以看出：密封袋保存可以一定程度地减少有机酸含量的损失。这与刘杰等[15]研究结果相类似：密封包装既能阻隔潮气的进人，又能防止饲料中的挥发性物质散失过快。颗粒料中有机酸与粉料各处理组中有机酸含量变化趋势一致，有机酸含量保存最好的为Ⅲ组(密封袋)，其次为Ⅱ组(内衬膜编织袋)、Ⅰ组(编织袋)，但颗粒料中有机酸含量随储存时间流失少，说明饲料中有机酸含量随储存时间的变化规律与饲料的密封程度有关，饲料密封性越好，饲料中有机酸含量随储存时间延长损失量越少，进一步证明饲料中有机酸含量与挥发性有关。