饲用虾粉的营养特性与新鲜度测定

曹小华，李小銮，蔡懋成，余维三，齐雪娟，郑国强

(广东粤海饲料集团工程中心，广东 湛江 524017)



饲用虾粉的营养特性与新鲜度测定

曹小华，李小銮，蔡懋成，余维三，齐雪娟，郑国强

(广东粤海饲料集团工程中心，广东 湛江 524017)

采集国内流通市场上84个批次的虾粉，进行了主要营养成分及新鲜度指标的测定和分析，结果表明：虾粉在常规营养、氨基酸及脂肪酸组成上与国产鱼粉接近，不仅种类齐全，且营养均衡，富含蛋氨酸、赖氨酸等必需氨基酸及二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)等必需脂肪酸，同时含有铁、锌、铜、锰、硒、钴、镍等7种微矿元素和甲壳素、虾青素等活性物质，可作为优质的饲料添加剂。然而，虾粉新鲜度品质整体表现较差，挥发性盐基氮、腐胺、尸胺、组胺、丙二醛平均质量分数分别高达151.78 mg/100g、3 470.62 mg/kg、2 880.14 mg/kg、224.128 mg/kg和10.41 mg/kg，表明其蛋白质腐败、脂肪氧化程度十分严重。建议制定虾粉的质量标准，以利于虾粉的正确使用和配合饲料生产。

虾粉；营养成分；新鲜度；生物胺

随着水产养殖规模不断增长，近年来受环境问题及过度捕捞等影响，世界渔业资源日趋匮乏，作为水产饲料中最主要蛋白源的鱼粉产量下降、资源紧缺、价格暴涨，使得寻找新的水产饲料蛋白质，以减少对鱼粉的依赖性变得十分迫切。虾粉，是以优质小鲜虾为原料，经高温蒸制、灭菌、脱脂烘干、粉碎等加工而成，具有蛋白质含量高、氨基酸与脂肪酸种类齐全、富含风味物质、营养价值接近鱼粉等特点，一直是水产饲料企业优先采用的替代蛋白源之一。目前，国内外学者利用虾粉作为饲料蛋白质源代替鱼粉的效果研究有不少报道，在一定比例范围内的虾粉添加均取得了良好的试验结果，例如：Julshamn等[1]用全虾粉替代30%鱼粉投喂大西洋鲑鱼12周，其增重及特定生长率和鱼粉组饲料没有显著性差异；Nunes等[2]用全虾粉替代11%鱼粉投喂南美白对虾，结果也是没有显著性差异。但由于虾粉含水率高、组织脆弱、天然免疫物质少等特点，比一般的动物性组织容易腐败，不易贮藏，新鲜度难以保证，使其饲用适口性、消化率及某些加工特性受到一定程度的限制。对流通市面上虾粉的营养成分及其鲜度品质进行系统的分析和评价，旨在为虾粉的营养研究和配合饲料生产提供可靠的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

本试验于2016-02-～2016-12-从国内原料市场采集虾粉样品84个批次，样品无腐臭、发霉、结块等，符合饲料卫生标准。样品经旋风磨粉碎后充分混合并过0.42 mm孔筛(内径)，采用四分法取样100 g左右，真空密封储存于4℃冰柜中。

1.2 营养成分测定

粗蛋白质、粗脂肪、水分、粗灰分、盐分、钙、总磷分别按照GB/T 6432—94、GB/T 6433—2006、GB/T 6435—2006、GB/T 6438—2007、GB/T 6439—2007、GB/T 6436—2002、GB/T 6437—2002测定；氨基酸的测定参照GB/T 5009.124—2016食品中氨基酸的测定方法[3]；脂肪酸的测定参照GB/T 21514—2008 饲料中脂肪酸含量的测定方法[4]。

1.3 鲜度指标检测方法

挥发性盐基氮的测定参照《GB 5009.228—2016食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》；生物胺的测定参照《GB/T 23884—2009 动物源性饲料中生物胺的测定高效液相色谱法》[5]；丙二醛的测定参照《GB/T 28717—2012 饲料中丙二醛的测定 高效液相色谱法》[6]。

1.4 数据处理

试验数据采用Excel 2010进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 虾粉的营养成分

2.1.1 一般营养成分

表1为84个虾粉的一般营养成分含量分布情况。由表1可见，虾粉的粗蛋白质质量分数大多介于53%～60%，按照GB/T 19164—2003鱼粉国家标准中规定(鱼粉粗蛋白质质量分数≥65%为特级品、≥60%为一级品、≥55%为二级品、≥50%为三级品)，虾粉蛋白质水平基本上处在二级和三级品等级中。相比鱼粉，虾粉的粗脂肪、水分、盐分含量较高且变异性更大，因此更容易使其发生氧化酸败而降低营养价值。而虾粉的粗灰分接近鱼粉，钙、磷含量约为鱼粉的一半，但钙磷比与鱼粉很相似，一般为1.4～2.1左右，且所含磷都是消化率较高的有效磷，是水生动物良好的钙磷供源。

表1 虾粉的一般营养成分

2.1.2 氨基酸组成

表2为84个虾粉氨基酸组成及含量的统计分析。由表2可知，虾粉中18种氨基酸种类齐全，且含量相对稳定(变异系数CV<10%)，除蛋氨酸、赖氨酸、组氨酸、精氨酸含量较鱼粉稍低一些外，其他氨基酸含量与鱼粉接近。动物对蛋白质的需求实质上是对必需氨基酸的需求，必需氨基酸不能在动物体内合成，必须通过食物获得。虾粉中8种必需氨基酸(Thr、Val、Met、Ile、Leu、Phe、Lys、Cys、Trp)的质量分数在18%～25%左右，与鱼粉并没有显著性的差异，必需氨基酸在总氨基酸中的占比接近鱼粉(约40%左右)，必需氨基酸与非必需氨基酸比值大于75%，半必需氨基酸含量稍低于鱼粉，因此虾粉的氨基酸组成平衡性好，氨基酸模式满足动物营养需求。

表2 虾粉的氨基酸组成及含量

续表2

氨基酸种类虾粉最小值最大值均值CV/%秘鲁蒸汽鱼粉国产鱼粉丙氨酸/%3．094．693．566．144．184．10缬氨酸/%2．383．272．906．223．453．01蛋氨酸/%1．291．651．557．142．001．82异亮氨酸/%2．233．872．718．043．032．57亮氨酸/%3．624．654．145．245．084．52酪氨酸/%1．962．652．256．272．291．90苯丙氨酸/%1．922．872．507．132．752．33组氨酸/%0．771．261．058．732．551．82赖氨酸/%2．974．204．006．785．324．85精氨酸/%2．404．403．129．873．893．38脯氨酸/%1．373．312．687．063．202．42胱氨酸/%0．480．700．566．130．650．51色氨酸/%0．450．860．626．220．830．68ΣAA/%43．6162．3453．395．1864．1856．82ΣEAA/%17．3124．7721．39—26．0522．73ΣHEAA/%3．185．664．18—6．455．20ΣNEAA/%23．1331．9127．83—31．6928．89ΣEAA/ΣAA/%39．6839．7440．05—40．5840．00ΣEAA/ΣNEAA/%74．8277．6476．84—82．1978．67

注：ΣAA为氨基酸总量；ΣEAA为必需氨基酸总量；ΣHEAA为半必需氨基酸总量；ΣNEAA为非必需氨基酸总量；数据均以湿基计。

2.1.3 脂肪酸组成

表3为84个虾粉与其他几种动物蛋白源的脂肪酸组成。不同蛋白源的脂肪酸水平主要差别在于脂质的形态与量，这对饲料的营养组成有重大影响。虾粉脂质的主要组成包括甘油三酯、磷脂、固醇和酯类。

表3 虾粉与其他几种动物蛋白源的脂肪酸组成

注：ΣFA为脂肪酸总量；ΣSFA为饱和脂肪酸总量；ΣMUFA单不饱和脂肪酸总量；ΣPUFA为多不饱和脂肪酸总量；Σn-3 PUFA为n-3型多不饱和脂肪酸总量；Σn-6 PUFA为n-6型多不饱和脂肪酸总量。

由表3可知，虾粉的脂肪酸结构和比例与国产鱼粉非常相似，主要以不饱和脂肪酸为主(在脂肪酸总量中的占比大于60%)，富含多不饱和脂肪酸(高达28%)，是陆生性动物蛋白质及植物性脂肪源所不具备的重要特性之一，尤以二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸最为重要，是水生动物体内不能合成但又不可缺少的必需脂肪酸，具有十分重要的生物学功能，这也是鱼粉在水产饲料中应用广泛的主要原因。另外，虾粉中饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸三类脂肪酸的比例平衡，最为接近中国营养学会的推荐值1∶1∶1，而n-3/n-6 PUFA比值对动物机体内的脂肪代谢与沉积有直接的关联。

2.1.4 矿物元素及其他成分

虾粉是良好的矿物质来源，虾粉组织中包含较高比例的虾头和虾壳，而虾头、虾壳中含有多种矿物元素，包括钙、钾、钠、镁四种常量元素，同时含有铁、锌、铜、锰、硒、钴、镍7种动物生长发育所必需的微量元素，见表4。另外，虾粉中还含有较丰富的甲壳素、虾青素及虾红素。张祥刚等[7]测定了南美白对虾虾头和虾壳中甲壳素的湿基质量分数分别为3.33%和6.67%，甲壳素具有优良的生物活性、安全性和降解性。虾青素是一种类胡萝卜素，广泛存在于虾、蟹、鱼、某些藻类及真菌中，具有独特的着色功能，能够促进抗体的产生，增强动物的免疫力，在抗氧化性清除自由基方面，其能力强于β-胡萝卜素[8]，在食品、饲料、化妆品、医药等领域有着广阔的应用前景。

表4 虾头、虾壳中矿物元素含量[7]

注：表中数据均以干基计。

2.2 虾粉的新鲜度

动物源性蛋白质的新鲜度是影响其养殖效果和安全性的重要指标，原料在加工、储存、运输等过程中，由于微生物污染、水解、氧化、自燃等因素，导致蛋白质腐败、脂肪酸败等变质反应，使其新鲜度变差，营养价值下降。而新鲜度主要由蛋白质腐败程度、油脂氧化程度来评价，蛋白质腐败产物包括三甲胺、二甲胺、甲胺、氨氮、生物胺(如组胺、腐胺、尸胺)等，油脂氧化产物包括丙二醛、低级脂肪酸、酮、醇等，这些产物对养殖鱼虾类的健康，尤其是胃肠道健康、肝胰脏健康具有较大的损伤作用，导致饲料效率、生长速度下降，或出现鱼体变色等现象[9]。本试验采用挥发性盐基氮、生物胺等指标评价虾粉的蛋白质新鲜度，以丙二醛含量评估脂肪新鲜度。

2.2.1 挥发性盐基氮

挥发性盐基氮是由于酶和细菌的作用，在腐败过程中使蛋白质分解而产生氨以及胺类等碱性含氮物质，其含量越高，氨基酸被破坏的越多，特别是蛋氨酸和酪氨酸等稳定性较弱的重要氨基酸。挥发性盐基氮的产生造成蛋白质中氨基酸的平衡失调，降低了有效蛋白质率和氨基酸的吸收利用，影响饲料养殖效果及动物的生长率。按照GB 19164—2003鱼粉国家标准中的规定(特级品≤110 mg/100 g，一级品≤130 mg/100 g，二、三级品≤150 mg/100 g)，从表5可看出虾粉的挥发性盐基氮含量整体水平偏高，近60%的虾粉样品挥发性盐基氮含量高于150 mg/100 g，处于三级鱼粉品质之下，故蛋白质腐败情况严重。

表5 84个虾粉的挥发性盐基氮含量 mg/100 g(湿基)

2.2.2 生物胺

生物胺是蛋白质的某些氨基酸在腐败过程中经微生物脱羧作用的产物，是一类具有生物活性的低分子量有机碱性化合物，但高浓度的生物胺会造成水产动物疾病的蔓延，可以造成鱼虾类胃肠道发育不良和功能障碍等，且生物胺会在养殖动物体内蓄积，影响养殖动物产品食用安全。动物蛋白源是生物胺的主要来源，生物胺含量的高低可以反映氨基酸的分解腐败程度，已知组胺、腐胺、尸胺和酪胺是饲料中含量较高并且有潜在毒性的几种生物胺。由表6可知，虾粉的腐胺、尸胺含量非常高，平均含量分别高达3 470.62 mg/kg、2 880.14 mg/kg，且变异性大，其中腐胺的前体是精氨酸、鸟氨酸及谷氨酸，尸胺的前体为赖氨酸，这表明氨基酸受到较大程度的酸败分解和破坏。而组胺含量较低，平均含量224.12 mg/kg，优于鱼粉国家标准中的特极品等级要求(≤300 mg/kg)，可能与虾粉的组氨酸含量较低有关，但组胺是生物胺中毒性最强的一种生物敏感毒素，化学性质高度稳定，对动物消化道有强烈的刺激作用，低剂量即可造成肠胃出血，引发动物消化道疾病甚至死亡。

表6 84个虾粉的3种生物胺含量 mg/kg(湿基)

2.2.3 丙二醛

丙二醛(MDA)是脂肪酸败过程中生成的过氧化脂质，在热、光、重金属等过氧化物分解因子存在下，进一步分解产生的一种醛类物质。通常脂肪在氧化过程中，产生的过氧化物会不断降解，使过氧化值逐渐下降，因此很难准确判定油脂的氧化酸败程度。但在脂肪氧化过程中，丙二醛值随着氧化程度的加剧不断升高，所以丙二醛作为指示剂能更准确的反应脂肪的氧化程度[10]。此外，测定丙二醛含量还有灵敏度高、稳定性好等特点，故而是客观评价饲料脂肪酸败程度的最佳指标[11]。一般红鱼粉中的丙二醛含量应控制在≤8 mg/kg为宜，秘鲁鱼粉应≤5 mg/kg[12]。由表7可知，在84个虾粉样品中，88%以上的样品丙二醛值超过8 mg/kg，均值达到10.41 mg/kg，这表明虾粉的油脂氧化程度很深，脂肪酸败严重。

表7 84个虾粉的丙二醛含量 mg/kg(湿基)

3 小结

虾粉是一种宝贵的蛋白质资源，其蛋白质质量分数一般在55%～60%左右，钙磷比例适中，但脂肪、水分、盐分含量较高且变异性较大，不利于虾粉的贮藏及利用。在氨基酸、脂肪酸营养组成上，虾粉非常接近国产鱼粉的营养水平，不仅种类齐全，而且营养均衡，富含蛋氨酸、赖氨酸等必需氨基酸及EPA、DHA等必需脂肪酸。此外，虾粉中还含有钙、铁、镁、锌、铜等矿物元素和甲壳素、虾青素等生理活性物质，可作为优质的饲料添加剂。然而，由于原料来源混杂、加工方式粗放等，虾粉的新鲜度品质较差，其脂肪氧化程度较深，氧化产物丙二醛的含量几乎都在8 mg/kg以上。另外，虾粉中挥发性盐基氮含量较高，均值在150 mg/100 g以上，劣于三级鱼粉要求，并且腐胺、尸胺等生物胺含量也偏高，表明虾粉的蛋白质腐败严重，氨基酸受到不同程度的分解、破坏，直接影响了虾粉的营养价值和饲用效果。

目前，大多饲料企业将虾粉归为国产鱼粉中的一类，国家标准中也没有单行的明文条例，虽然虾粉的主要营养组成与鱼粉较为接近，但其在感官性状、加工特性、微量元素及新鲜度品质等方面与鱼粉差异较大，因此建议饲料行业制定单行的质量标准，尤其是新鲜度指标方面的限量要求。另外，虾粉中存在的生物胺、丙二醛、过氧化脂质等腐败产物对动物生长性能、肝胰脏健康、免疫及体色方面的影响，还缺乏养殖实验数据验证，有待下一步研究。

[1] JULSHAMN K，MALDE M K，BJORVATN K，et al．Fluoride retention of Atlantic salmon (Salmo salar) fed krill meal[J].Aquacult Nutr,2004,10(1):9-13．

[2] NUNES A J P，SM V C，SABRY-NETO H．Growth performance of the white shrimp，Litopenaeus vannamei，fed on practical diets with increasing levels of the Antarctic krill meal，Euphausia superba，reared in clear-versus green-water culture tanks[J]．Aquacult Nutr，2011,17(2):511-520．

[3] 国家卫生和计划生育委员会，国家食品药品监督管理总局.食品中氨基酸的测定脂肪酸的测定：GB/T 5009.124—2016[S].北京:中国标准出版社,2016.

[4] 全国饲料工业标准化技术委员会.饲料中脂肪酸含量的测定:GB/T 21514—2008 [S].北京:中国标准出版社,2008.

[5] 全国饲料工业标准化技术委员会.动物源性饲料中生物胺的测定 高效液相色谱法：GB/T 23884—2009[S].北京:中国标准出版社,2009.

[6] 全国饲料工业标准化技术委员会.饲料中丙二醛的测定 高效液相色谱法：GB/T 28717—2012[S].北京:中国标准出版社,2012.

[7] 张祥刚,周爱梅,林晓霞,等.南美白对虾虾头、虾壳化学成分的对比研究[J].现代食品科技,2009，25(3):224-227.

[8] 刘宏超,杨 丹.从虾壳中提取虾青素工艺及其生物活性应用研究进展[J].化学试剂,2009,31(2):105-108.

[9] 杨保和,袁明凤,唐 精.氧化油脂对水产动物的危害[J].饲料博览,2013(4):35-39．

[10] 梁达文,张浩谋,黄志毅.饲用油脂的丙二醛检测方法探讨[J].广东饲料,2011,20(4):36-37.

[11] 杨海锋,刘 丹,杨俊花,等.高效液相色谱法测定饲料中的丙二醛含量[J].上海农业学报,2013，29(4):14-17.

[12] 曹小华.浅析鱼粉的营养特性与新鲜度评价指标(二)[J]. 广东饲料,2015，24 (8):46-48.

(责任编辑：舒莲梅)

Nutritional characteristics and freshness determination of feed shrimp med

CAO Xiao-hua,LI Xiao-luan, CAI Mao-cheng,YU Wei-san,QI Xue-juan,ZHENG Guo-qiang

(Engineering Center of Guangdong Yuehai Feed Group，Zhanjiang 524017，China)

We collected 84 batches of shrimp med in the domestic circulation market, and carried out the determination and analysis of main nutrient composition and freshness index. The results showed that: shrimp med is similar to domestic fish meal in conventional nutrition, amino acid and fatty acid composition. Not only complete species, and nutritionally balanced，rich in essential amino acids such as methionine and lysine, and essential fatty acids such as EPA and DHA. In addition, it also contains 7 kinds of micro-mineral elements such as iron, zinc, copper, manganese, selenium, cobalt and nickel, and chitin and astaxanthin, which can be used as high-quality feed additives. However, the freshness quality of shrimp med was poor. The average contents of VBN, putrescine, cadaverine, histamine and malondialdehyde were 151.78 mg / 100 g, 3 470.62 mg/kg, 2 880.14 mg/kg, 224.128 mg/kg and 10.41 mg/kg, respectively,which indicated that the protein corruption, fat oxidation was very serious. It is suggested that the quality standard of shrimp med should be formulated to facilitate the proper use of shrimp med and feed production.

shrimp med；nutrient；freshness；biogenic amines

2017-04-29；

2017-05-20

曹小华(1987-)，男，工程师，研究方向为水产饲料原料质量控制。

10.7633/j.issn.1003-6202.2017.07.012

S816.15;S816.17

A

1003-6202(2017)07-0046-05