酸化剂和防霉剂对抗氧化剂在浓缩料中应用效果的影响

2021-12-30隋雁南任云华闫俊书周维仁

中国饲料 2021年23期

隋雁南，任云华，罗阳，羊慧，薛敏，闫俊书，周维仁

（1.泰兴瑞泰化工有限公司，江苏泰州 225453；2.江苏省农业科学院畜牧研究所，江苏南京 210014）

饲料中含有蛋白质、淀粉、脂肪、维生素等丰富的营养物质，加工后，结构疏松、吸湿性强。在一定温度和湿度条件下，微生物的繁殖极易造成饲料霉变，其中脂肪和维生素类营养物质也易被氧化而变质。霉变或酸败的饲料会影响动物的适口性，降低其采食量和饲料报酬，引发腹泻、肠炎等消化疾病，严重时甚至会造成动物死亡（孙永泰，2015；Lundebye 等，2010）。在饲料的实际生产过程中，为了全面防止饲料的氧化和霉变，通常是将抗氧化剂、防霉剂和酸化剂进行联合使用，添加到饲料中。而防霉剂和酸化剂中的酸性成分含量很高，酸性条件一方面有利于抗氧化剂的稳定，另一方面可能会加速油脂的氧化酸败，从而增加抗氧化剂的使用量。目前，有关将三者联合使用的研究鲜见报道。因此，本试验将抗氧化剂、防霉剂和酸化剂分别进行联合使用，以探究防霉剂和酸化剂对抗氧化剂在浓缩料中的使用效果及对饲料油脂保护作用的影响，为实际生产提供有效可靠的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料抗氧化剂（K）：乙氧基喹啉（EQ 60%，白炭黑 40%）；防霉剂（M）：富马酸≥10%，丙酸钙≥15%，双乙酸钠≥15%，白炭黑60% pH 4.03；酸化剂 1 号（S1）：磷酸 70%，白炭黑 30%，pH 1.67；酸化剂 2 号（S2）：乳酸、富马酸、柠檬、总酸≥70%、白炭黑30%，pH 2.41；食用大豆油；25%猪浓缩料（豆粕80%，5%预混料20%）。

1.2 试验仪器与试剂仪器：恒温培养箱，1 mL、200 μL 移液枪各一把，自封袋，旋转蒸发器；试剂：冰乙酸、三氯甲烷、异丙醇、石油醚。

1.3 试验分组本试验共分为6 组，分别是对照组K 组（只添加抗氧化剂），KM 组（添加抗氧化剂和防霉剂），KS1 和KS2 组（添加抗氧化剂和三种酸化剂）和KMS1 和KMS2 组（添加抗氧化剂、防霉剂和三种酸化剂）。具体的添加量见表1。

表1 本试验各组抗氧化剂、防霉剂和酸化剂添加量 mg/kg

1.4 测定指标及方法试验采用逐级混匀的方式，先将浓缩料与大豆油（添加量为8%）混合均匀，再将抗氧化剂、防霉剂、酸化剂按各分组的要求进行添加，混合均匀后置于温度为37 ℃、湿度为60%的恒温恒湿培养箱中，每隔7 d 进行油脂氧化检测，每组每次测定3 个重复，试验期为90 d。利用国标GB5009.229-2016 测定提取油脂的酸价（AV，mg/g）以及国标 GB5009.227-2016 测定过氧化值（POV，g/100 g）。

1.5 数据分析各试验数据经Excel 2016 进行整理，利用SPSS 22.0 统计软件的one-way ANOVA 进行单因素方差分析，使用LSD 法进行多重比较，P < 0.05 为显著差异。

2 试验结果

2.1 抗氧化剂、防霉剂、酸化剂配合使用对猪浓缩料过氧化值的影响由表2 可知，各组POV 值随时间的延长均呈现逐渐升高的趋势，K组和KM 组的POV 值在整个试验期内均显著高于其他各处理组（P < 0.01），在第 12 周时 K 组和KM 组POV 值较其他各组分别显著提高7.15%、13.65% 、11.02% 、23.26% （P< 0.01）和 8.43% 、15.00%、12.35%、24.73%（P<0.01）。且在第 1~11周时，K 组POV 值在数值上要高于KM 组，第12周时K 组POV 值要低于KM 组，但二者差异不显著（P > 0.01）；在第 2 ~ 12 周时，KMS2 组的 POV值均显著低于 K、KM、KS1、KS2 组（P < 0.01），且在数值上要低于 KMS1 组；在第 12 周时，KMS2 组POV 值较其他各组分别显著降低了18.89%、19.83%、13.08%、7.80%、9.93%（P<0.01）。

表2 抗氧化剂、防霉剂、酸化剂配合使用对猪浓缩料过氧化值的影响 g/100 g

由图1 可以看出，在整个试验期内，各组POV值均呈现逐渐升高的趋势，且在0~6 周时POV 值上升相对缓慢，而在第6~12 周时各组POV 值开始快速上升，其中K 组和KM 组的POV 值要高于其他各组，KMS2 组的POV 值要低于其他各组。

图1 抗氧化剂、防霉剂、酸化剂配合使用对猪浓缩料过氧化值的影响

2.2 抗氧化剂、防霉剂、酸化剂配合使用对猪浓缩料酸价的影响由表3 可以看出，随着时间的延长，各组AV 值逐渐提高，在整个试验期内KS1、KS2、KMS1、KMS2 组 AV 值显著低于 K 组和 KM组（P<0.01），在第 12 周时，KMS2 组较 K 组和 KM组分别显著降低了2.75%和5.24%（P<0.01）。

表3 抗氧化剂、防霉剂、酸化剂配合使用对猪浓缩料酸价的影响 mg/g

由图2 可以看出，各组AV 值随时间的延长而逐渐提高，其中添加酸化剂的各组AV 值低于仅添加抗氧化剂的K 组和仅添加抗氧化剂和防霉剂的KM 组。

图2 抗氧化剂、防霉剂、酸化剂配合使用对猪浓缩料酸价的影响

3 讨论

油脂的氧化是一个复杂的过程，油脂能与空气反应生成过氧化物等中间产物。而这些中间产物还会继续分解成醛和酮等，对畜禽和人类的健康都会造成不利影响。所以预防饲料氧化，同时监测饲料的氧化程度显得至关重要。过氧化值（POV）的测定原理是利用样品中的过氧化物与碘化钾反应并生成碘，再用硫代硫酸钠标准溶液滴定析出的碘，从而算出过氧化值的量（GB 5009.227-2016）。 POV 指标可以反映油脂氧化过程中中间产物量的多少。王永庆等（2012）研究发现，POV 指标是评价豆油、猪油和菜籽油等油脂氧化程度的敏感指标之一。根据本次POV 的试验结果，在第 2 ~ 12 周时，KMS2 组的 POV 值要显著低于K、KM、KS1 组和KS2 组，且在数值上要低于KMS1 组，研究发现在实际生产过程中，将抗氧化剂与防霉剂和酸化剂进行联合使用，更有利于充分发挥组合的抗氧化保护效果。造成饲料在生产、运输和存储过程中发生氧化的因素很多，其中金属离子，特别是Fe2+和Cu2+等能通过促进油脂等营养物质产生自由基，从而促进氧化反应的进行（薛文月，2015）。乙氧基喹啉通过结合过氧基团，达到抑制油脂氧化的效果。而有机酸，特别是柠檬酸等可以对金属离子进行螯合，降低其氧化还原电势，从而抑制金属离子的促氧化作用（Gordon 等，1992），达到抗氧化的效果。其次，供氢能力强的抗氧化剂，可以通过提供氢与脂肪酸自由基结合，因而终止氧化反应的继续进行（穆同娜等，2004）。因此，在本次试验中，添加了抗氧化剂、防霉剂和有机酸酸化剂的KMS2 组的整体POV值最低，即抗氧化效果最好，其次是添加了抗氧化剂和有机酸酸化剂的KS2 组，单独添加抗氧化剂的K 组POV 值最高，抗氧化效果最差。

油脂在存储过程中，在脂肪分解酶等的作用下会自动分解生成游离脂肪酸，游离脂肪酸能与氧气结合，生成活性物质氢过氧化物，进而导致油脂的氧化。在实际生产过程中，可以通过检测游离脂肪酸的含量来判断饲料或者油脂的氧化程度（刘芳等，2019）。国标法（GB 5009.229-2016）测定食品的酸价可以通过利用氢氧化钠滴定游离脂肪酸的含量，从而计算得到试样的酸价。研究表明，油脂在氧化的初级阶段会失去氢原子成为自由基，进而继续后续的氧化反应（李春焕等，2016）。在油脂类饲料中添加酸化剂，能够主动提供氢原子，从而抑制油脂失去氢原子，延缓了油脂的自动氧化。同时，多数脂肪酶的最适pH 在7.5 左右（马卿山，2013），通过添加酸化剂有利于抑制多数脂肪酶的活性，从而减少脂肪酶对油脂的分解。在本试验中，各组的酸价都在逐渐升高，且在大部分周次中，没有添加酸化剂的K 组和KM 组的酸价均显著高于其他各组，而添加酸化剂的几组之间的酸价没有显著差异。试验结果证明，将抗氧化剂和酸化剂联合使用有利于抑制油脂分解成游离脂肪酸，而有机酸和无机酸酸化剂的抑制效果差异并不显著，与上述的研究结果一致。