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真装乳猪教槽料防腐保鲜技术与其应用
摘 要 为探讨乳猪教槽料真空防腐保鲜技术的可行性及其应用效果,本研究应用真装机将乳猪教槽料抽真空再包装,开展两部分试验：一是检测不同贮存时间真装教槽料与非真装教槽料的氧化指标和细菌总数对照；二是将真装教槽料与非真装教槽料在同样的环境下( 干燥、阴凉以及通风) 贮存10d 后,再与刚生产未真装的教槽料进行饲养试验对照.结果表明：①与非真空产品对比,真装教槽料中丙二醛、过氧化值以及细菌总数的含量显著降低(P ＜ 0.05) ；在贮存30d 以后,非真空产品和真空产品的丙二醛、过氧化值以及细菌总数含量显著升高,但非真空产品的氧化速率和细菌增长速率显著高于真空产品(P ＜ 0.05) ；②与非真空产品组相比,真空产品组的饲喂效果较好；且真空产品组与对照组在生产性能、腹泻率、毛色和肤色上差异不显著.结论：乳猪教槽料经过真装后能够延长其保质期,且饲喂效果较好.在乳猪教槽料中应用真装进行防腐保鲜是一种可行性强、效果好的方法.
关键词 乳猪教槽料；真装；防腐保鲜；氧化指标；细菌总数；生产性能
饲料行业竞争日趋激烈,乳猪教槽料的优劣是饲料企业技术实力的体现.因此,很多企业在乳猪教槽料上投入了大量的科研成本,包括建立专业化教槽料生产线,试图通过配方研究、原料选用以及工艺创新等手段来实现乳猪教槽料的特色化.然而,在配方与生产工艺的趋动下,这种特色化的效果很难得到市场的持续认同.究其原因,主要是乳猪教槽料中的能量、蛋白质、粗脂肪、总糖、维生素以及微量元素等营养素水平很高[1~3],这些营养物质在混合后的贮存过程中,由于高温、潮湿以及通风不良的环境、水分、氧气、呼吸作用以及有害微生物污染等因素影响,极易引起氧化、腐败变质[4~6],对采食量、增重均产生不同程度的影响,甚至危害仔猪健康,使后期生长变缓、出栏时间延长,影响猪场经济效益.
因此,研究乳猪教槽料的防腐保鲜技术非常重要,我国对于食品真空保鲜技术已非常成熟,然而除了应用常规的防霉抗氧化技术外,应用真装进行防腐保鲜的技术在饲料行业还未见相关研究报道.本文对乳猪教槽料采用真装进行防腐保鲜的技术及应用效果进行了研究及探索,旨在为饲料行业改善与提高饲料品质尤其是教槽料的品质提供参考和依据.
1 真装的原理及其作用
1.1 真装的原理
真空是指在特定的空间内,低于一个大气压的气体状态[7].但是真装技术不能完全抽真空,只是运用一定的技术手段抽取包装内的气体,使其包装内的压力小于一个标准大气压,然后对包装袋进行密封,从而相对延长其内容物的保质期.一般来说,保证其包装内的氧气浓度小于1%[7].进行真装后只有极少量的气体存在包装内,产品上附着的微生物的环境急剧改变,因此其新陈代谢变得缓慢甚至枯竭.
1.2 真装的作用
真装的主要作用是抑制微生物在有氧的环境下繁殖,导致产品产生臭味、粘液和性能的改变,并能防止产品的水分蒸发.在医药用品方面,急救用的无菌包进行真装后可以长时间的备用,减少医疗成本[8].在食品方面,真装技术能相对延长食品的保质期并保证其产品的外观质量较好.根据Zakrys 等[9] 的研究表明,有氧环境可能导致油脂的变质和蛋白的氧化.根据José M. Lorenzo等[9] 的研究表明,除了真装的试验组外,在感官评价方面只有外包装和两种气调包装(20%CO2+80%O2 和30%CO2+70%O2) 的新鲜,马驹肉到第7d 已经开始变质,且显著增加了需氧细菌、羧基物、TBAR´S 的含量,而真装下新鲜马驹肉的保质期可长达14d.在鸵鸟肉[10]、猪前腿[12] 等的研究也发现真装能够相对延长其保质期,抑制微生物的繁殖,抑制脂肪和蛋白质等成分的氧化变质,而且能够防止水分的蒸发,尤其是新鲜果蔬[11],可以防止其因水分丢失而引起的枯萎.在对辣椒及辣椒种子的保存中,与普通麻袋包装在常温下存储相比,真装能够保存辣椒至少24 个月以上而不影响其种子的质量、活力、矿物含量[13,14].根据巩雪等[15] 的研究表明,通过真空保鲜包装的大米,其保鲜期至少为半年以上.在衣物和其他纺织品包装方面,可以减少其空间的利用最少50% 且能保存最少5 年,在运输和存储时能使纺织品免受热、湿、干、霉菌的损害,尤其对于远航方面有着极其重要的作用[16].
2 真装工艺技术
2.1 真装机
真装机购买于上海星贝JYS-3 型的多功能真装机,本机型采用了高密封度的真空室,坚固耐用,整体机架采用不锈钢材料制作而成,再根据产品的包装规格大小自行设计和制作一个铁制模具用于抽真空后的产品物料成型.
2.2 真装材料
包装材料的选择对于产品的真装极其重要,包装材料的好坏会影响氧气的转运速度,也是引起产品的变质的主要因素.如果包装材料渗透性强,包装内的氧气含量会慢慢地从小于1% 上升到20% 或者更多,增加产品的氧化、酸败等的速度,从而使产品变质.至今用得较多的是复合材料,效果较好,可以综合几种材料的优点.根据表1 综合来看,聚乙烯效果最差,渗透率高,PVDC/PVA1 的效果最好[17].因此真装乳猪教槽料内包装袋采用的是PVDC/PVA1 复合材料.
2.3 真装工艺流程
开启真装机,调试好真空抽气时间(20 ～ 30s)、加热时间(2s)、加热温度(190~200℃ )、真空泵油位(2/3~3/4,工作时≥ 1/3h) 以及真空表显示的压力(-0.01MPA 以下维持10s)等工艺技术参数,达到规定的参数并做好4 次预热后,将已用真空内袋灌包的乳猪教槽料放入模具,再将模具放入真空机内进行抽真空成型、热封口并从模具中取出,检查和剔除漏气、胀袋及封口不良产品,最后再套上外袋进行封包、贴标签后即为真装乳猪教槽料成品.
3 真空与非真空产品的防腐保鲜效果对比研究
3.1 材料与方法
3.1.1 试验材料 采用荆州市百世腾饲料有限公司同一配方同一批次生产的乳猪教槽料( 产品代号：鲜乳宝),平均分为两组,一组使用普通包装袋( 内袋材质为聚乙烯材料) 直接进行包装( 以下简称非真空产品),另一组使用真装袋( 内袋材质为PVA1/PVDC复合材料) 进行真装( 以下简称真空产品).各取25 件贮存于常温下用于检测氧化指标和细菌总数,其余用于研究对断奶仔猪生产性能的影响.基础日粮营养水平见表2.
3.1.2 试验方法 将两组设计7 个贮存时间梯度,检测生产后( 即贮存后)第1d、第10d、第20d、第30d、第40d、第50d、第60d 的氧化指标( 丙二醛、过氧化值) 和细菌总数变化.每次各组分别开3 袋、每袋各取1 个样品做平行检测,丙二醛的检测方法参照《GB/T 8937-2006 食用猪油丙二醛的测定》；过氧化值的检测方法参照《GB/T 5538—2005》；细菌总数检测方法参照《GB/T 13093-2006 饲料中细菌总数的测定》.
3.2 结果与分析
3.2.1 氧化指标结果及分析 各贮存时间下样品的丙二醛、过氧化值检测分析结果表明,非真空产品与真空产品在防腐保鲜效果上差异极显著(P＜ 0.01),检测结果见表3.
从表3、图1、图2 可以看出：①乳猪教槽料随着贮存时间的延长,丙二醛、过氧化值数值不断增加,且贮存时间越长,丙二醛、过氧化值数据变化越明显.由此表明,高档乳猪教槽料是容易被氧化的,因此必须对其进行抗氧化保护；②非真空产品在氧化速度上显著高于真空产品,表明对乳猪教槽料进行真装能延长其保质期限；③真空产品在贮存30d 内,各时间段之间的丙二醛、过氧化值变化差异不显著(P ＞ 0.05),而非真空产品贮存10d 以后,丙二醛、过氧化值的变化较明显,与10d 内的氧化指标相比差异显著(P ＜ 0.05).由此表明,对乳猪教槽料进行真装能降低或控制物料氧化的速度,延长保质期；④在非真空产品与真空产品同样贮存30d 后,丙二醛、过氧化值的差异越来越大,如从第40d 开始,非真空产品丙二醛、过氧化值分别是真空产品的约2.9 倍、1.8 倍.由此表明,通过真装处理的乳猪教槽料品质是相对安全的、稳定的.
3.2.2 细菌总数结果及分析 对各贮存时间梯度样品的细菌总数检测的结果表明,非真空产品与真空产品的防腐保鲜效果差异显著(P ＜ 0.05),检测结果见表4.
从表4、图3 可以看出：①乳猪教槽料随着贮存时间的延长,细菌总数呈增加趋势,且贮存时间越长,增殖速度越快；②真空产品与非真空产品相比,细菌增殖速度慢,在初始细菌总数基本一致的情况下,第10d,非真空产品比真空产品细菌总数稍高,但差异不显著；第20d、第30d差异显著, 在第40d、第50d、第60d 差异极显著.③真空产品贮存期在30d 以内,细菌增殖缓慢,第30d时,细菌总数不到第1d 的2 倍；在30~60d,增殖速度增快,第60d 时,细菌总数达到第1d 的18 倍；非真空产品则增殖速度很快,在第30d 时,细菌总数达到第1d 的5 倍以上；而到第60d 时,细菌总数达到第1d 的260多倍.由此表明,乳猪教槽料采取真装后,因隔绝了空气,极大地限制了细菌的增殖,能防止营养物质的腐败变质,维持乳猪教槽料良好的诱食性、适口性特点；非真空产品则随着贮存时间的延长,细菌总数增殖明显,方面消耗了饲料中的部分营养；另一方面细菌会产生大量的代谢产物,危害动物健康.
4 真空与非真空产品对断奶仔猪生产性能的影响
4.1 材料与方法
4.1.1 试验动物及分组 试验采用单因素完全随机化设计.选取健康活泼、日龄相近( 同为24 日龄断奶) 的杜×长× 大三元断奶仔猪90 头( 体重约7kg),随机平均为分为3 个处理组,每个处理组设3 个重复( 栏),每个重复10 头猪,公母各半.
4.1.2 试验日粮 试验日粮为同一配方两批次生产的乳猪教槽料,第一批次为以上第一部分试验时生产的两种包装形式教槽料( 真空产品与非真空产品),均在阴凉、干燥、通风的室内贮存10d,同为试验组.第二批次为此次生产性能测试前刚生产的非真空乳猪教槽料,设为对照组；基础日粮营养水平见表2,对照组日粮的氧化指标、细菌总数检测数据与表3 中第1d 时的检测数据基本相似.
4.1.3 饲养管理 试验猪饲养于同栋保育舍,安排专人负责饲养和管理,自由采食和饮水,猪的免疫、消毒及猪病防治均按该猪场生产流程执行,试验时间为14d.
4.1.4 测定指标 采食量：准确记录试验猪每天耗料,计算采食量；增重：试验猪于试验开始和试验结束时称重,计算平均日增重；料肉比：根据采食量和增重,计算料肉比；观察记录各处理组猪的健康状况、死亡率、腹泻率；外观指标：仔细观察记录试验期间试验猪的粪便颜色、皮肤被毛评分和精神状态.
4.2 结果与分析
试验数据采用SPSS 19.0 软件进行方差分析,若差异显著采用Duncan氏法进行多重比较,结果用“平均数&plun; 标准差”表示.
4.2.1 对断奶仔猪生产性能的影响 于第15d 清晨空腹称重并结料,计算各试验组断奶仔猪平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)、料肉比(F/G)、腹泻率,结果见表5.
从表5 可以看出：对照组、真空产品组、非真空产品组对断奶仔猪生产性能的影响如下：①初均重各组间差异不显著(P ＞ 0.05).②日采食量(ADFI) ：真空产品组ADFI 最高,但与对照组差异不显著(P ＞ 0.05),非真空产品组最低,与对照组、真空产品组均差异显著(P ＜ 0.05),从图4 可以看出,非真空产品组ADFI 比对照组、真空产品组都低,而真空产品组相对对照组ADFI 略好.③日增重(ADG) ：真空产品组ADG 略好于对照组,但差异不显著(P ＞ 0.05),好于非真空产品组,差异显著(P ＜ 0.05).④料肉比(F/G) ：对照组和真空产品组接近,差异不显著(P ＞ 0.05)；非真空组较高,与对照组和真空组差异显著(P ＜0.05).
经以上试验结果统计和分析,在断奶仔猪生产性能方面,真空产品和非真空产品在同样贮存10d 后饲喂断奶仔猪对其生产性能影响很大,真空产品相对非真空产品ADFI 提高了5.87%、ADG 提高了12.1%, 均差异显著(P ＜ 0.05),且相对刚生产就使用的新鲜产品( 对照组) 在ADFI、ADG 上也有一定的改善,但差异不显著(P ＞ 0.05) ；而非真空产品与对照组相比,ADFI、ADG 和F/G 都差异显著(P ＜ 0.05).
4.2.2 对断奶仔猪腹泻率及皮毛外观的影响 从表5 可以看出,真空产品组的腹泻率最低,相对对照组而言,腹泻率降低了9%,而非真空产品组腹泻率相对对照组提高了66.8%,真空产品组腹泻率相对非真空产品组更是降低了45.5%,由此表明,对教槽料采用真装技术进行防腐保鲜在降低断奶仔猪的腹泻率方面有明显的改善作用.
在皮毛外观影响方面,采用表6的方法对各处理组进行评分( 综合3人同时评分结果),结果如下：对照组2.8 分、真空产品组2.9 分、非真空产品组2.5 分,真空产品组皮毛外观表现较非真空产品组有比较明显的改善.
在粪便颜色及形状、精神状态上各组之间都没明显差异.
5 讨论
5.1 真装对乳猪教槽料防腐保鲜效果的影响
乳猪教槽料真装防腐保鲜技术是将乳猪教槽料用渗透性非常低的PVA1/PVDC 复合材料真空内袋分装后,放入真装机内进行抽真空一次性成型并热封口,使其处于长时间维持含氧量较少的环境,抑制了能引起产品腐败变质的好氧微生物的生长,并且真空环境减少乳猪教槽料中易氧化物质的被氧化.林明珠等[18] 在对板鸭进行真装后120d 内,丙二醛、过氧化值的含量与不包装的板鸭相比上升速度平缓；姚来斌等[19] 对真装的红肠的研究表明,细菌总数随储藏时间的增加而增加,在第15d 的时候开始腐败变质.本试验研究结果表明,真装对乳猪教槽料的防腐保鲜效果较好,其饲料中的丙二醛、过氧化值和细菌总数含量与非真空产品相比显著降低；并且在30d 之前真空产品的氧化速率和细菌总数增长速率较低.在30d 之内真空产品的质量保持较好,与前人研究结果相类似.由此表明,乳猪教槽料采用真装进行防腐保鲜的技术是科学可行的,能较好的延长其保质期.
因乳猪教槽料在饲料行业中推行的保质期限一般为45~60d,以致于多数饲料企业和用户认为产品只要是不超过保质期就是安全的,实际上通过以上研究表明,在乳猪教槽料没有得到真装保护的情况下,丙二醛、过氧化值、细菌总数含量不断递增,且变化的速度很快,到一定贮存时间后则氧化变质很严重,但又没超过保质期限,如到第40d 快接近保质期限时,丙二醛、过氧化值、细菌总数为刚生产时新鲜样品的2 倍、3 倍不等,实际应用中有乳猪教槽料会经常出现不同程度的采食量、日增重、抗腹泻等不如刚开始使用时的表达效果,这是由于产品成分已被氧化和有害微生物污染导致的腐败变质的影响作用.而真空产品即使经过60d 的贮存后,丙二醛含量介于非真空产品贮存30~40d,过氧化值含量介于非真空产品贮存20~30d,细菌总数的含量介于非真空产品贮存40d 左右,由此表明,真空产品相对于非真空产品保质期至少可延长20d 左右,因此也可以认为,真空产品在不超过保质期限内使用,其效果是相对稳定的.但配合饲料中还没有丙二醛、过氧化值、细菌总数等的规定允许量,因此这三项指标具体以含量超过多少为已腐败变质没有相关评判依据,需要进行后续的相关研究.
5.2 真装教乳猪槽料对断奶仔猪生产性能的影响
真装防腐保鲜技术在饲料加工贮存和对动物生产性能的影响等方面的研究还未见报道,但是当饲料产生霉变、氧化等对猪的生长性能影响的研究较多.研究表明当给动物饲喂霉变的饲粮或者含有霉变产生的霉菌毒素等的饲粮显著影响动物的生长发育,最表观直接的影响就是显著降低其生长性能[20~23].但是研究较多的是如何在饲料霉变后添加精氨酸、谷氨酰胺或霉菌毒素吸附剂等营养性或非营养性添加剂改善其饲料质量,从而减少对动物的生长性能的影响；饲料行业防霉抗氧化措施更多的是通过添加防霉剂、抗氧化剂来控制产品的霉变和氧化,以及通过原料预处理( 如膨化、熟化、发酵)、预稀释、防交叉污染等工艺手段进行控制或降低被氧化或减少有害微生物污染的因素,而很少研究贮存后如何降低或控制产品的被氧化和有害微生物增殖,从而延长保质期限,使产品在不超过保质期限内使用是安全的.本试验主要研究乳猪教槽料采用真装防腐保鲜技术,控制产品在贮存期间被氧化和有害微生物繁殖的速率,使产品在规定的保质期限内保持稳定的饲喂效果.从本试验研究结果来看,当对乳猪教槽料进行真装后,与未进行真装的产品相比,能显著改善断奶仔猪的生长性能,且与刚生产出的新鲜饲料用于断奶仔猪在饲喂效果上差异不显著(P ＞ 0.05).从而表明,通过采用真装对乳猪教槽料进行防腐保鲜的技术可以防止产品氧化、腐败变质,有效改善乳猪教槽料因贮存后对断奶仔猪生产性能的影响.
6 结论
6.1 采用真装技术对乳猪教槽料进行防腐保鲜的方法是科学可行的,不仅能有效防止饲料中的脂质氧化、延长产品保质期,而且能很好地抑制微生物在乳猪教槽料中的繁殖速度及数量,防止饲料腐败变质而产生有害代谢产物,危害断奶仔猪健康.采用真装的乳猪教槽料在30d 贮存时间范围内,丙二醛、氧化指标、细菌总数的变化相对较小,因此能使乳猪教槽料在一定的贮存时间内(30d) 保持品质的稳定,与非真空产品相比,保质期至少可延长20d 左右.
6.2 真空与非真空乳猪教槽料在贮存10d 后与刚生产未采用真装的乳猪教槽料饲喂效果对比,真空乳猪教槽料在采食量、日增重、腹泻率以及皮毛外观上都明显好于非真空乳猪教槽料,采食量和日增重分别提高了5.87% 和12.1%, 腹泻率降低了45.5%,均差异显著(P ＜ 0.05) ；并相对刚生产的乳猪教槽料( 对照组) 在各方面也有一定的改善作用,但差异不显著(P ＞ 0.05).■
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