不同防腐剂及其浓度对乳尿素氮的影响

梁鸿斌，常硕，刘显春

（1.北京奶牛中心，北京 100192；2.北京市农村工作委员会，北京 100053）

不同防腐剂及其浓度对乳尿素氮的影响

梁鸿斌1，常硕1，刘显春2

（1.北京奶牛中心，北京 100192；2.北京市农村工作委员会，北京 100053）

尿素细菌生长产生的脲酶分解了原料奶中的尿素，导致乳尿素氮（MUN）含量的降低。为了保证原料奶在运输过程中MUN含量的稳定，需要在原料奶中添加防腐剂。研究结果表明，添加浓度为0．13%～0．50%的苯甲酸钠，能够在1d内维持MUN含量的稳定；添加浓度为0．04%～0．08%的布罗波尔，能够在3d内维持MUN含量的稳定；添加浓度为0．08%～0．30%的重铬酸钾，能够在7d内维持MUN含量的稳定。

防腐剂；浓度；乳尿素氮

乳尿素氮（Milk Urea Nitrogen，MUN）作为奶牛DHI的一项重要的检测指标，已经被国内外奶业同行们所熟知[1,2]。MUN含量不仅可以监测奶牛的营养状况，预测奶牛氮的排泄量，还可以监控奶牛的繁殖性能[3,4]。通过监测MUN就可以对奶牛日粮进行调整，从而达到科学饲养、降低成本、提高养殖效益的目的[5,6]。MUN检测的最佳时机是在奶样采集后马上进行，时间越长，MUN受温度、微生物等因素的影响就越大[7]。就目前而言，大部分奶牛养殖场并不具备现场检测条件，需要将原料奶外送至质检机构检测。为了保证样品在运输过程中MUN的稳定，就需要在原料奶中添加防腐剂[8]。然而，不同防腐剂及浓度对MUN的影响却少有报道，研究的缺乏使得防腐剂漫无目的地被添加，甚至很多人认为只要添加了防腐剂就万事大吉，实际上却可能因剂量不足导致MUN含量急剧降低，亦或过量添加造成浪费和污染。因此，本文设计了在原料奶中添加不同浓度苯甲酸钠、重铬酸钾、布罗波尔的试验，对防腐剂能否维持MUN含量稳定进行了较为深入的研究。

1 材料与方法

1．1 材料与设备

原料奶，现场取自北京三元绿荷奶牛养殖场；染色粉（美国本特利公司）；激活液（美国本特利公司）；脲酶缓冲粉及脲酶（美国本特利公司）；RBS浓缩清洗液（美国热电公司）；尿素（纯度≥99.0%，分析纯，国药集团化学试剂有限公司）；苯甲酸钠（纯度≥99.5%，分析纯，国药集团化学试剂有限公司）；重铬酸钾（纯度≥99.8%，分析纯，国药集团化学试剂有限公司）；布罗波尔（纯度≥90%，分析纯，天津）；50mL灭菌离心管。Bentley ChemSpec150 尿素氮测定仪（美国本特利公司）。

1．2 溶液配制

染色液：将染色粉1倒入不透光容器中，加入5L去离子水，充分摇匀至溶解后，将染色粉2倒入上述溶有染色粉1的容器中，摇匀；激活液：将激活液1倒入不透光配制容器中，加入5L去离子水，摇匀至彻底混合，再分别加入两瓶激活液2，彻底混合直到完全溶解；脲酶溶液：将脲酶缓冲粉倒入配制容器中，加入500mL去离子水，摇匀混合至完全溶解。将脲酶直接加入到上述缓冲溶液中，摇匀，直到尿素酶完全溶解，配制过程禁止加热；5%RBS清洗液：将200mLRBS浓缩清洗液倒入配制容器中，倒入4L去离子水，充分摇匀，彻底混合；3.2%布罗波尔水溶液：称取3.6g布罗波尔（纯度90%），用去离子水定容至100mL；12%重铬酸钾水溶液：称取12g重铬酸钾，用去离子水定容至100mL；20%苯甲酸钠水溶液：称取20g苯甲酸钠，用去离子水定容至100mL。上述溶液需要4℃避光保存，用时提前取出，待各溶液恢复至室温后进行测定，脲酶不能采用快速加热方式恢复。

1．3 试验方法

1.3.1 样品制备

向原料奶中添加苯甲酸钠、重铬酸钾和布罗波尔3种常用防腐剂，制成a、b、c、d4个浓度的样品。①取84个灭菌离心管，分成4份（每份21瓶），分别加入0.25mL、0.5mL、0.75mL、1mL的20%苯甲酸钠溶液，用原料奶定容至40mL后，得到浓度为0.13%、0.25%、0.38%、0.50%的a、b、c、d4个样品；②取84个灭菌离心管，分成4份（每份21瓶），分别加入0.25mL、0.5mL、0.75mL、1mL的12%重铬酸钾溶液，用原料奶定容至40mL后，得到浓度为0.08%、0.15%、0.22%、0.30%的a、b、c、d4个样品；③取84个灭菌离心管，分成4份（每份21瓶），分别加入0.25mL、0.5mL、0.75mL、1mL的3.2%布罗波尔溶液，用原料奶定容至40mL后，得到浓度为0.02%、0.04%、0.06%、0.08%的a、b、c、d4个样品。

1.3.2 试验设计

苯甲酸钠、重铬酸钾和布罗波尔，a、b、c、d 4个浓度的样品每天各测3瓶，于制备完成开始检测，同时测定1组对照组样品。之后，同样的方法再连续测定6d。先检测菌落总数，30min内测完，测完后立即使用调试好的ChemSpec150尿素氮测定仪测定MUN，30min内测完。菌落总数平板培养48h后计数。

2 结果与分析

以不同浓度的苯甲酸钠、重铬酸钾和布罗波尔20℃保存原料奶，连续测定7d菌落总数和MUN。菌落总数和MUN的试验结果见表1和表2，变化趋势见图1～3。测定的新鲜原料奶MUN初含量为12.80mg/100mL，按可接受底限为初含量的90%计算， MUN的可接受底限为11.52mg/100mL，低于这个底限，认为原料奶失去检测意义。

表1 20℃保存条件下测定对照组的MUN和菌落总数（n=3）

2．1 加入苯甲酸钠后MUN和菌落总数的变化规律

图1显示，添加了苯甲酸钠a、b、c、d4种浓度的原料奶，MUN和菌落总数曲线均趋于线性回归。在添加了苯甲酸钠后，菌落总数降到了0.017×107CFU/mL以下，是菌落总数初值的一半，但能明显看出b、c、d浓度下的菌落总数波动很大，菌落总数呈现下降、增长、再下降反复交替的规律，维持在0.010×107～0.030×107CFU/mL之间；而MUN含量在逐渐降低，从回归曲线得出：a浓度下2.0d时，MUN到达可接受底限；b浓度下2.4d时，MUN到达可接受底限；c浓度下2.6d时，MUN到达可接受底限；d浓度下7.0d时，MUN到达可接受底限。总体来看，随着苯甲酸钠浓度的升高，MUN的下降呈平缓趋势。苯甲酸钠的杀菌效果不是很好，仅具有一定的抑菌作用，细菌仍然可以利用尿素。

图1 不同浓度苯甲酸钠保存时MUN和菌落总数随天数的变化曲线

表2 原料奶添加不同浓度防腐剂测定的MUN和菌落总数结果（n=3）

2．2 加入重铬酸钾后MUN和菌落总数的变化规律

图2显示，添加了重铬酸钾a、b、c、d 4种浓度的原料奶，MUN和菌落总数曲线均趋于线性回归。在添加了重铬酸钾后立即测定菌落总数，其随时间推移快速下降到0.011×107CFU/mL以下，且重铬酸钾浓度越高，菌落总数越低，在接下来的6d里，a、b、c、d 4种浓度的菌落总数几乎全部为0；而MUN含量降低的非常缓慢，从回归曲线得出：a浓度下10.1d时，MUN到达可接受底限；b浓度下16.2d时，MUN到达可接受底限；c浓度下16.3d时，MUN到达可接受底限；d浓度下19.5d时，MUN到达可接受底限。重铬酸钾的杀菌效果非常好，说明在试验浓度范围内，细菌是无法生存的，几乎无法利用尿素。

图2 不同浓度重铬酸钾保存时MUN和菌落总数随天数的变化曲线

2．3 加入布罗波尔后MUN和菌落总数的变化规律

图3显示，添加了布罗波尔a、b、c、d 4种浓度的原料奶，MUN的回归曲线均趋于线性回归，a浓度菌落总数曲线趋于多项式回归，随天数逐渐延长，b、c、d浓度趋于线性回归，随天数逐渐降低，在添加了布罗波尔后立即测定菌落总数，菌落总数降到了0.018×107CFU/mL以下，但可以看出，a浓度的布罗波尔不足以为原料奶提供防腐作用，菌落总数持续升高，第3天时样品酸败，第6天时菌落总数达到多不可计，而b、c、d浓度原料奶没有出现酸败情况，菌落总数逐步降低为0。结合MUN含量走势分析，可能是由于0.02%的浓度仅能抑制产尿素的细菌，但无法抑制其他细菌生长，导致了样品酸败变质；所有添加浓度下的MUN含量随时间逐渐降低，从回归曲线得出：a浓度下5.5d时，MUN到达可接受底限；b浓度下3.3d时，MUN到达可接受底限；c浓度下3.9d时，MUN到达可接受底限；d浓度下6.0d时，MUN到达可接受底限。布罗波尔的杀菌效果也很好，添加浓度大于或等于0.04%时，细菌是无法生存的。

图3 不同浓度布罗波尔保存时MUN和菌落总数随天数的变化曲线

3 结论

3种防腐剂在达到一定浓度后均能起到减缓MUN下降的作用，这主要是抑制了能够分解尿素的细菌。苯甲酸钠是三种防腐剂中浓度最高的，但对杀灭除尿素细菌之外细菌的效果并不理想，a、b、c浓度下2～3d，MUN到达可接受底限，最高添加浓度0.50%时，MUN能维持7d左右，但此时原料奶早已酸败，这对MUN含量检测准确性造成了影响。在原料奶中添加0.13%以上浓度的苯甲酸钠，只能够保证原料奶在1d内不变质且维持MUN的稳定，仅适合当天采样当天送检；重铬酸钾保持原料奶MUN的稳定效果很好，添加0.08%的浓度即可灭杀所有细菌，所以添加0.08%以上浓度的重铬酸钾，能够保证原料奶在7d内不变质且维持MUN的稳定；布罗波尔保持原料奶MUN含量的稳定效果也很好，当添加浓度达到或超过0.04%后，高效灭菌作用显现，所有细菌被灭杀，能够保证原料奶在3d内不变质且维持MUN的稳定。实际添加时，需注意添加浓度不能低于0.04%。

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[3]孙海洲,沈美英,卢德勋,等． 乳中尿素氮在奶牛营养检测中的应用[J]． 畜牧与饲料科学,2005,2:47-48．

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[8]王琳,马亚宾,杨宝亭．不同防腐剂对奶牛乳尿素氮和β-羟丁酸的影响[J]． 畜牧与兽医,2016,48(8):86-88．

The Influence of Different Preservatives and Its Concentration on Milk Urea Nitrogen

LIANG Hong-bin1, CHANG Shuo1, LIU Xian-chun2
(1.Beijing Dairy Cattle Center, Beijing 100192; 2.Beijing Municipal Commission of Rural Affairs, Beijing 100053)

The urinary enzyme from urea bacteria growth can take decomposition of raw milk urea, resulting in a loss of milk urea nitrogen (MUN) content. In order to ensure the stability of MUN content in the process of raw milk transportation, it need to add preservatives in raw milk. The results showed that adding concentration for 0.13% ～ 0.50%of sodium benzoate could stabilize the MUN content in 1 day. Add concentration for 0.04% ～ 0.08% of the Bronopol could maintain MUN content within three days. Add concentration for 0.08%～0.30% of potassium dichromate could stabilize the MUN content within 10 days.

Preservative; Concentration; Milk urea nitrogen

S823.4

A

1004-4264（2017）11-0056-04

10.19305/j.cnki.11-3009/s.2017.11.014

2017-03-10

梁鸿斌（1979-），男，汉族，硕士，畜牧师。

常硕（1982-），男，汉族，硕士，高级工程师，从事乳及乳制品检测工作。