真空包裝乳豬教槽料防腐保鮮技術研究及其應用

■文/荊州市百世騰飼料有限公司 伍璋健

中國科學院亞熱帶農業生態研究所 黎育穎

真空包裝乳豬教槽料防腐保鮮技術研究及其應用

■文/荊州市百世騰飼料有限公司 伍璋健

中國科學院亞熱帶農業生態研究所 黎育穎

為探討乳豬教槽料真空防腐保鮮技術的可行性及其應用效果，本研究應用真空包裝機將乳豬教槽料抽真空再包裝，開展兩部分試驗：一是檢測不同貯存時間真空包裝教槽料與非真空包裝教槽料的氧化指標和細菌總數對照；二是將真空包裝教槽料與非真空包裝教槽料在同樣的環境下(干燥、陰涼以及通風)貯存10d后，再與剛生產未真空包裝的教槽料進行飼養試驗對照。結果表明：①與非真空產品對比，真空包裝教槽料中丙二醛、過氧化值以及細菌總數的含量顯著降低(P＜0.05)；在貯存30d以后，非真空產品和真空產品的丙二醛、過氧化值以及細菌總數含量顯著升高，但非真空產品的氧化速率和細菌增長速率顯著高于真空產品(P＜0.05)；②與非真空產品組相比，真空產品組的飼喂效果較好；且真空產品組與對照組在生產性能、腹瀉率、毛色和膚色上差異不顯著。結論：乳豬教槽料經過真空包裝后能夠延長其保質期，且飼喂效果較好。在乳豬教槽料中應用真空包裝進行防腐保鮮是一種可行性強、效果好的方法。

乳豬教槽料；真空包裝；防腐保鮮；氧化指標；細菌總數；生產性能

飼料行業競爭日趨激烈，乳豬教槽料的優劣是飼料企業技術實力的體現。因此，很多企業在乳豬教槽料上投入了大量的科研成本，包括建立專業化教槽料生產線，試圖通過配方研究、原料選用以及工藝創新等手段來實現乳豬教槽料的特色化。然而，在配方與生產工藝的趨動下，這種特色化的效果很難得到市場的持續認同。究其原因，主要是乳豬教槽料中的能量、蛋白質、粗脂肪、總糖、維生素以及微量元素等營養素水平很高[1～3]，這些營養物質在混合后的貯存過程中，由于高溫、潮濕以及通風不良的環境、水分、氧氣、呼吸作用以及有害微生物污染等因素影響，極易引起氧化、腐敗變質[4～6]，對采食量、增重均產生不同程度的影響，甚至危害仔豬健康，使后期生長變緩、出欄時間延長，影響豬場經濟效益。

因此，研究乳豬教槽料的防腐保鮮技術非常重要，我國對于食品真空保鮮技術已非常成熟，然而除了應用常規的防霉抗氧化技術外，應用真空包裝進行防腐保鮮的技術在飼料行業還未見相關研究報道。本文對乳豬教槽料采用真空包裝進行防腐保鮮的技術及應用效果進行了研究及探索，旨在為飼料行業改善與提高飼料品質尤其是教槽料的品質提供參考和依據。

1 真空包裝的原理及其作用

1.1 真空包裝的原理

真空是指在特定的空間內，低于一個大氣壓的氣體狀態[7]。但是真空包裝技術不能完全抽真空，只是運用一定的技術手段抽取包裝內的氣體，使其包裝內的壓力小于一個標準大氣壓，然后對包裝袋進行密封，從而相對延長其內容物的保質期。一般來說，保證其包裝內的氧氣濃度小于1%[7]。進行真空包裝后只有極少量的氣體存在包裝內，產品上附著的微生物的環境急劇改變，因此其新陳代謝變得緩慢甚至枯竭。

1.2 真空包裝的作用

真空包裝的主要作用是抑制微生物在有氧的環境下繁殖，導致產品產生臭味、粘液和性能的改變，并能防止產品的水分蒸發。在醫藥用品方面，急救用的無菌包進行真空包裝后可以長時間的備用，減少醫療成本[8]。在食品方面，真空包裝技術能相對延長食品的保質期并保證其產品的外觀質量較好。根據Zakrys等[9]的研究表明，有氧環境可能導致油脂的變質和蛋白的氧化。根據José M. Lorenzo等[9]的研究表明，除了真空包裝的試驗組外，在感官評價方面只有外包裝和兩種氣調包裝(20%CO2+80%O2和 30%CO2+70%O2)的新鮮，馬駒肉到第7d已經開始變質，且顯著增加了需氧細菌、羧基物、TBAR'S的含量，而真空包裝下新鮮馬駒肉的保質期可長達14d。在鴕鳥肉[10]、豬前腿[12]等的研究也發現真空包裝能夠相對延長其保質期，抑制微生物的繁殖，抑制脂肪和蛋白質等成分的氧化變質，而且能夠防止水分的蒸發，尤其是新鮮果蔬[11]，可以防止其因水分丟失而引起的枯萎。在對辣椒及辣椒種子的保存中，與普通麻袋包裝在常溫下存儲相比，真空包裝能夠保存辣椒至少24個月以上而不影響其種子的質量、活力、礦物含量[13,14]。根據鞏雪等[15]的研究表明，通過真空保鮮包裝的大米，其保鮮期至少為半年以上。在衣物和其他紡織品包裝方面，可以減少其空間的利用最少50%且能保存最少5年，在運輸和存儲時能使紡織品免受熱、濕、干、霉菌的損害，尤其對于遠航方面有著極其重要的作用[16]。

表1 各種復合材料的平均厚度與氧氣滲透率的比較

表2 基礎日糧營養水平

2 真空包裝工藝技術

2.1 真空包裝機

真空包裝機購買于上海星貝JYS-3型的多功能真空包裝機，本機型采用了高密封度的真空室，堅固耐用，整體機架采用不銹鋼材料制作而成，再根據產品的包裝規格大小自行設計和制作一個鐵制模具用于抽真空后的產品物料成型。

2.2 真空包裝材料

包裝材料的選擇對于產品的真空包裝極其重要，包裝材料的好壞會影響氧氣的轉運速度，也是引起產品的變質的主要因素。如果包裝材料滲透性強，包裝內的氧氣含量會慢慢地從小于1%上升到20%或者更多，增加產品的氧化、酸敗等的速度，從而使產品變質。至今用得較多的是復合材料，效果較好，可以綜合幾種材料的優點。根據表1綜合來看，聚乙烯效果最差，滲透率高，PVDC/PVA1的效果最好[17]。因此真空包裝乳豬教槽料內包裝袋采用的是PVDC/PVA1復合材料。

2.3 真空包裝工藝流程

開啟真空包裝機，調試好真空抽氣時間(20～30s)、加熱時間(2s)、加熱溫度(190～200℃)、真空泵油位(2/3～3/4，工作時≥1/3h)以及真空表顯示的壓力(-0.01MPA以下維持10s)等工藝技術參數，達到規定的參數并做好4次預熱后，將已用真空內袋灌包的乳豬教槽料放入模具，再將模具放入真空機內進行抽真空成型、熱封口并從模具中取出，檢查和剔除漏氣、脹袋及封口不良產品，最后再套上外袋進行封包、貼標簽后即為真空包裝乳豬教槽料成品。

表3 非真空產品與真空產品氧化指標對照

3 真空與非真空產品的防腐保鮮效果對比研究

3.1 材料與方法

3.1.1 試驗材料 采用荊州市百世騰飼料有限公司同一配方同一批次生產的乳豬教槽料(產品代號：鮮乳寶)，平均分為兩組，一組使用普通包裝袋(內袋材質為聚乙烯材料)直接進行包裝(以下簡稱非真空產品)，另一組使用真空包裝袋(內袋材質為PVA1/PVDC復合材料)進行真空包裝(以下簡稱真空產品)。各取25件貯存于常溫下用于檢測氧化指標和細菌總數，其余用于研究對斷奶仔豬生產性能的影響。基礎日糧營養水平見表2。

圖1 不同貯存時間梯度下丙二醛變化曲線比較

圖2 不同貯存時間梯度下過氧化值變化曲線比較

3.1.2 試驗方法 將兩組設計7個貯存時間梯度，檢測生產后(即貯存后)第1d、第10d、第20d、第30d、第40d、第50d、第60d的氧化指標(丙二醛、過氧化值)和細菌總數變化。每次各組分別開3袋、每袋各取1個樣品做平行檢測，丙二醛的檢測方法參照《GB/T 8937-2006 食用豬油丙二醛的測定》；過氧化值的檢測方法參照《GB/T 5538—2005》；細菌總數檢測方法參照《GB/T 13093-2006 飼料中細菌總數的測定》。

3.2 結果與分析

3.2.1 氧化指標結果及分析 各貯存時間下樣品的丙二醛、過氧化值檢測分析結果表明，非真空產品與真空產品在防腐保鮮效果上差異極顯著(P＜0.01)，檢測結果見表3。

表4 真空產品及非真空產品細菌總數對照

圖3 不同貯存時間梯度下細菌總數變化曲線比較

表5 真空與非真空產品對斷奶仔豬生產性能的影響

從表3、圖1、圖2可以看出：①乳豬教槽料隨著貯存時間的延長，丙二醛、過氧化值數值不斷增加，且貯存時間越長，丙二醛、過氧化值數據變化越明顯。由此表明，高檔乳豬教槽料是容易被氧化的，因此必須對其進行抗氧化保護；②非真空產品在氧化速度上顯著高于真空產品，表明對乳豬教槽料進行真空包裝能延長其保質期限；③真空產品在貯存30d內，各時間段之間的丙二醛、過氧化值變化差異不顯著(P＞0.05)，而非真空產品貯存10d以后，丙二醛、過氧化值的變化較明顯，與10d內的氧化指標相比差異顯著(P＜0.05)。由此表明，對乳豬教槽料進行真空包裝能降低或控制物料氧化的速度，延長保質期；④在非真空產品與真空產品同樣貯存30d后，丙二醛、過氧化值的差異越來越大，如從第40d開始，非真空產品丙二醛、過氧化值分別是真空產品的約2.9倍、1.8倍。由此表明，通過真空包裝處理的乳豬教槽料品質是相對安全的、穩定的。

3.2.2 細菌總數結果及分析 對各貯存時間梯度樣品的細菌總數檢測的結果表明，非真空產品與真空產品的防腐保鮮效果差異顯著(P＜0.05)，檢測結果見表4。

從表4、圖3可以看出：①乳豬教槽料隨著貯存時間的延長，細菌總數呈增加趨勢，且貯存時間越長，增殖速度越快；②真空產品與非真空產品相比，細菌增殖速度慢，在初始細菌總數基本一致的情況下，第10d，非真空產品比真空產品細菌總數稍高，但差異不顯著；第20d、第30d差異顯著，在第40d、第50d、第60d差異極顯著。③真空產品貯存期在30d以內，細菌增殖緩慢，第30d時，細菌總數不到第1d的2倍；在30～60d，增殖速度增快，第60d時，細菌總數達到第1d的18倍；非真空產品則增殖速度很快，在第30d時，細菌總數達到第1d的5倍以上；而到第60d時，細菌總數達到第1d的260多倍。由此表明，乳豬教槽料采取真空包裝后，因隔絕了空氣，極大地限制了細菌的增殖，能防止營養物質的腐敗變質，維持乳豬教槽料良好的誘食性、適口性特點；非真空產品則隨著貯存時間的延長，細菌總數增殖明顯，方面消耗了飼料中的部分營養；另一方面細菌會產生大量的代謝產物，危害動物健康。

圖4 各組采食量水平變化曲線

表6 斷奶仔豬毛色、膚色評分標準

4 真空與非真空產品對斷奶仔豬生產性能的影響

4.1 材料與方法

4.1.1 試驗動物及分組 試驗采用單因素完全隨機化設計。選取健康活潑、日齡相近(同為24日齡斷奶)的杜×長×大三元斷奶仔豬90頭(體重約7kg)，隨機平均為分為3個處理組，每個處理組設3個重復(欄)，每個重復10頭豬，公母各半。

4.1.2 試驗日糧 試驗日糧為同一配方兩批次生產的乳豬教槽料，第一批次為以上第一部分試驗時生產的兩種包裝形式教槽料(真空產品與非真空產品)，均在陰涼、干燥、通風的室內貯存10d，同為試驗組。第二批次為此次生產性能測試前剛生產的非真空乳豬教槽料，設為對照組；基礎日糧營養水平見表2，對照組日糧的氧化指標、細菌總數檢測數據與表3中第1d時的檢測數據基本相似。

4.1.3 飼養管理 試驗豬飼養于同棟保育舍，安排專人負責飼養和管理，自由采食和飲水，豬的免疫、消毒及豬病防治均按該豬場生產流程執行，試驗時間為14d。

4.1.4 測定指標 采食量：準確記錄試驗豬每天耗料，計算采食量；增重：試驗豬于試驗開始和試驗結束時稱重，計算平均日增重；料肉比：根據采食量和增重，計算料肉比；觀察記錄各處理組豬的健康狀況、死亡率、腹瀉率；外觀指標：仔細觀察記錄試驗期間試驗豬的糞便顏色、皮膚被毛評分和精神狀態。

4.2 結果與分析

試驗數據采用SPSS 19.0軟件進行方差分析，若差異顯著采用Duncan氏法進行多重比較，結果用“平均數±標準差”表示。

4.2.1 對斷奶仔豬生產性能的影響 于第15d清晨空腹稱重并結料，計算各試驗組斷奶仔豬平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)、料肉比(F/G)、腹瀉率，結果見表5。

從表5可以看出：對照組、真空產品組、非真空產品組對斷奶仔豬生產性能的影響如下：①初均重各組間差異不顯著(P＞0.05)。②日采食量(ADFI)：真空產品組ADFI最高，但與對照組差異不顯著(P＞0.05)，非真空產品組最低，與對照組、真空產品組均差異顯著(P＜0.05)，從圖4可以看出，非真空產品組ADFI比對照組、真空產品組都低，而真空產品組相對對照組ADFI略好。③日增重(ADG)：真空產品組ADG略好于對照組，但差異不顯著(P＞0.05)，好于非真空產品組，差異顯著(P＜0.05)。④料肉比(F/G)：對照組和真空產品組接近，差異不顯著(P＞0.05)；非真空組較高，與對照組和真空組差異顯著(P＜0.05)。

經以上試驗結果統計和分析，在斷奶仔豬生產性能方面，真空產品和非真空產品在同樣貯存10d后飼喂斷奶仔豬對其生產性能影響很大，真空產品相對非真空產品ADFI提高了5.87%、ADG提高了12.1%，均差異顯著(P＜0.05)，且相對剛生產就使用的新鮮產品(對照組)在ADFI、ADG上也有一定的改善，但差異不顯著(P＞0.05)；而非真空產品與對照組相比，ADFI、ADG和F/G都差異顯著(P＜0.05)。

4.2.2 對斷奶仔豬腹瀉率及皮毛外觀的影響 從表5可以看出，真空產品組的腹瀉率最低，相對對照組而言，腹瀉率降低了9%，而非真空產品組腹瀉率相對對照組提高了66.8%，真空產品組腹瀉率相對非真空產品組更是降低了45.5%，由此表明，對教槽料采用真空包裝技術進行防腐保鮮在降低斷奶仔豬的腹瀉率方面有明顯的改善作用。

在皮毛外觀影響方面，采用表6的方法對各處理組進行評分(綜合3人同時評分結果)，結果如下：對照組2.8分、真空產品組2.9分、非真空產品組2.5分，真空產品組皮毛外觀表現較非真空產品組有比較明顯的改善。

在糞便顏色及形狀、精神狀態上各組之間都沒明顯差異。

5 討論

5.1 真空包裝對乳豬教槽料防腐保鮮效果的影響

乳豬教槽料真空包裝防腐保鮮技術是將乳豬教槽料用滲透性非常低的PVA1/PVDC復合材料真空內袋分裝后，放入真空包裝機內進行抽真空一次性成型并熱封口，使其處于長時間維持含氧量較少的環境，抑制了能引起產品腐敗變質的好氧微生物的生長，并且真空環境減少乳豬教槽料中易氧化物質的被氧化。林明珠等[18]在對板鴨進行真空包裝后120d內，丙二醛、過氧化值的含量與不包裝的板鴨相比上升速度平緩；姚來斌等[19]對真空包裝的紅腸的研究表明，細菌總數隨儲藏時間的增加而增加，在第15d的時候開始腐敗變質。本試驗研究結果表明，真空包裝對乳豬教槽料的防腐保鮮效果較好，其飼料中的丙二醛、過氧化值和細菌總數含量與非真空產品相比顯著降低；并且在30d之前真空產品的氧化速率和細菌總數增長速率較低。在30d之內真空產品的質量保持較好，與前人研究結果相類似。由此表明，乳豬教槽料采用真空包裝進行防腐保鮮的技術是科學可行的，能較好的延長其保質期。

因乳豬教槽料在飼料行業中推行的保質期限一般為45～60d，以致于多數飼料企業和用戶認為產品只要是不超過保質期就是安全的，實際上通過以上研究表明，在乳豬教槽料沒有得到真空包裝保護的情況下，丙二醛、過氧化值、細菌總數含量不斷遞增，且變化的速度很快，到一定貯存時間后則氧化變質很嚴重，但又沒超過保質期限，如到第40d快接近保質期限時，丙二醛、過氧化值、細菌總數為剛生產時新鮮樣品的2倍、3倍不等，實際應用中有乳豬教槽料會經常出現不同程度的采食量、日增重、抗腹瀉等不如剛開始使用時的表達效果，這是由于產品成分已被氧化和有害微生物污染導致的腐敗變質的影響作用。而真空產品即使經過60d的貯存后，丙二醛含量介于非真空產品貯存30～40d，過氧化值含量介于非真空產品貯存20～30d，細菌總數的含量介于非真空產品貯存40d左右，由此表明，真空產品相對于非真空產品保質期至少可延長20d左右，因此也可以認為，真空產品在不超過保質期限內使用，其效果是相對穩定的。但配合飼料中還沒有丙二醛、過氧化值、細菌總數等的規定允許量，因此這三項指標具體以含量超過多少為已腐敗變質沒有相關評判依據，需要進行后續的相關研究。

5.2 真空包裝教乳豬槽料對斷奶仔豬生產性能的影響

真空包裝防腐保鮮技術在飼料加工貯存和對動物生產性能的影響等方面的研究還未見報道，但是當飼料產生霉變、氧化等對豬的生長性能影響的研究較多。研究表明當給動物飼喂霉變的飼糧或者含有霉變產生的霉菌毒素等的飼糧顯著影響動物的生長發育，最表觀直接的影響就是顯著降低其生長性能[20～23]。但是研究較多的是如何在飼料霉變后添加精氨酸、谷氨酰胺或霉菌毒素吸附劑等營養性或非營養性添加劑改善其飼料質量，從而減少對動物的生長性能的影響；飼料行業防霉抗氧化措施更多的是通過添加防霉劑、抗氧化劑來控制產品的霉變和氧化，以及通過原料預處理(如膨化、熟化、發酵)、預稀釋、防交叉污染等工藝手段進行控制或降低被氧化或減少有害微生物污染的因素，而很少研究貯存后如何降低或控制產品的被氧化和有害微生物增殖，從而延長保質期限，使產品在不超過保質期限內使用是安全的。本試驗主要研究乳豬教槽料采用真空包裝防腐保鮮技術，控制產品在貯存期間被氧化和有害微生物繁殖的速率，使產品在規定的保質期限內保持穩定的飼喂效果。從本試驗研究結果來看，當對乳豬教槽料進行真空包裝后，與未進行真空包裝的產品相比，能顯著改善斷奶仔豬的生長性能，且與剛生產出的新鮮飼料用于斷奶仔豬在飼喂效果上差異不顯著(P＞0.05)。從而表明，通過采用真空包裝對乳豬教槽料進行防腐保鮮的技術可以防止產品氧化、腐敗變質，有效改善乳豬教槽料因貯存后對斷奶仔豬生產性能的影響。

6 結論

6.1 采用真空包裝技術對乳豬教槽料進行防腐保鮮的方法是科學可行的，不僅能有效防止飼料中的脂質氧化、延長產品保質期，而且能很好地抑制微生物在乳豬教槽料中的繁殖速度及數量，防止飼料腐敗變質而產生有害代謝產物，危害斷奶仔豬健康。采用真空包裝的乳豬教槽料在30d貯存時間范圍內，丙二醛、氧化指標、細菌總數的變化相對較小，因此能使乳豬教槽料在一定的貯存時間內(30d)保持品質的穩定，與非真空產品相比，保質期至少可延長20d左右。

6.2 真空與非真空乳豬教槽料在貯存10d后與剛生產未采用真空包裝的乳豬教槽料飼喂效果對比，真空乳豬教槽料在采食量、日增重、腹瀉率以及皮毛外觀上都明顯好于非真空乳豬教槽料，采食量和日增重分別提高了5.87%和12.1%，腹瀉率降低了45.5%，均差異顯著(P＜0.05)；并相對剛生產的乳豬教槽料(對照組)在各方面也有一定的改善作用，但差異不顯著(P＞0.05)?！?/p>

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