不同調質溫度對飼料不飽和脂肪酸穩定性的影響

楊海鋒，劉澤輝，楊俊花，姚春霞，宋衛國，趙志輝

（上海市農業科學院農產品質量標準與檢測技術研究所，上海市飼料質量監督檢驗站，上海 201403）

不同調質溫度對飼料不飽和脂肪酸穩定性的影響

楊海鋒，劉澤輝，楊俊花，姚春霞，宋衛國，趙志輝*

（上海市農業科學院農產品質量標準與檢測技術研究所，上海市飼料質量監督檢驗站，上海 201403）

收集混合后、調質后、制粒后及打包處的水產飼料樣品，檢測不同調質溫度條件下擠壓膨化制粒過程中不飽和脂肪酸（EPA、DHA）含量的變化，研究不飽和脂肪酸在飼料熱加工過程中的穩定性。結果表明，隨著調質溫度升高，不飽和脂肪酸損失增加，調質溫度從90℃提高到110℃時，螃蟹飼料中EPA的損失率從6.97%升高到10.78%，DHA的損失率從4.62%升高到9.15%；海鱸魚飼料中EPA的損失率從6.59%升高到11.50%，DHA的損失率從4.07%升高到9.70%。

水產飼料；擠壓膨化；不飽和脂肪酸（EPA、DHA）

不飽和脂肪酸EPA（二十碳五烯酸）和DHA（二十二碳六烯酸）是水產動物維持正常生理功能必需的一類微量有機物質，其在水產動物生長、發育、代謝等生命活動中發揮著極其重要的作用［1-2］。EPA和DHA是水產動物體內不能合成或合成量不足以滿足需求的不飽和脂肪酸，必須由飼糧提供，其與水產動物的生長繁殖、神經系統的發育和功能、視覺、信號傳遞、膜結構的關系都很密切［3-4］，是很多海水魚類的必需脂肪酸。目前，有關飼料中不飽和脂肪酸在制粒過程中損失規律的報道并不多。有研究表明［5-6］，擠壓膨化過程中脂類含量通常下降，一方面是由于粗脂肪在擠壓系統中通過蒸汽揮發掉；另一方面脂肪及其產物在擠壓過程中與糊化的淀粉形成絡合物，使脂肪難被乙醚萃取，從而降低了脂肪酸的測定值。飼料熱加工過程中調質、制粒工藝產生的高溫高壓處理會降低飼料中的不飽和脂肪酸含量，尤其是EPA和DHA。基于此原因，飼料企業通常采用添加不飽和脂肪酸的方法以保證制粒后仍含有足夠的不飽和脂肪酸。油脂的超量添加不但增加了飼料生產成本，還極易導致飼料氧化。同時，由于飼料熱加工對飼料中不飽和脂肪酸的影響存在差異，不同調質溫度對不飽和脂肪酸活性的影響仍有待于進一步研究。因此，本研究采用擠壓膨化制粒進行飼料加工，研究不同調質溫度對飼料中EPA、DHA含量的影響，以期為飼料生產中不飽和脂肪酸的科學添加提供依據和參考。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

魚蝦的必需脂肪酸主要有ω-3系列的亞麻酸（18碳）、EPA及DHA等，以及ω-6系列的亞油酸、花生四烯酸等。魚類對必需脂肪酸的需求因種類不同大致可分為海水魚類和淡水魚類，淡水魚類利用18碳脂肪酸合成20碳以上不飽和脂肪酸的能力明顯強于海水魚類，因此一般無需添加魚油來補充不飽和脂肪酸，而20碳以上不飽和脂肪酸是蝦類和海水魚飼料所必需的。

本研究采集螃蟹飼料作為典型蝦蟹類飼料，海鱸魚飼料作為典型海水魚飼料。根據不同種類水產飼料對飼料加工工藝的要求，設置了5個調質溫度（90℃、95℃、100℃、105℃和110℃），采用擠壓膨化工藝加工螃蟹顆粒飼料和海鱸魚顆粒飼料。根據《GB/T 14699.1—2005飼料采樣》規范，在飼料生產的混合后、調質后、制粒后和打包處等4個環節各采集1 kg同一批飼料樣品，放入樣品袋中于4℃保存，用于測定螃蟹顆粒飼料和海鱸魚顆粒飼料中不飽和脂肪酸（EPA、DHA）的含量。

1.2 制粒工藝參數

記錄所采集螃蟹顆粒飼料和海鱸魚顆粒飼料的擠壓膨化工藝參數：主要包括調質時間、蒸汽壓力、混合后、調質后、制粒后和打包處溫度等。以不同類型水產飼料作為擠壓膨化工藝的典型代表，研究水產飼料不飽和脂肪酸（EPA、DHA）在加工過程中的損失規律。

1.3 樣品中不飽和脂肪酸（EPA、DHA）的檢測

飼料中水分含量按照GB/T 6435—2006測定，根據GB/T 6433—2006飼料中粗脂肪的測定方法提取飼料中粗脂肪，在提取的粗脂肪濃縮物中加入10 mL 0.5 mol/L氫氧化鉀甲醇溶液，并置于70℃水浴上回流5—10 min，再加入5 mL三氟化硼甲醇溶液，繼續回流10 min；冷卻至室溫，將平底燒瓶中的液體轉入50 mL離心管中，用3 mL飽和氯化鈉溶液清洗平底燒瓶，共清洗3次，合并飽和氯化鈉溶液于50 mL離心管，加入10 mL正己烷，振搖后，5 000 r/min離心5 min，取上層清液過無水硫酸鈉脫水后作為試液，氣相色譜儀測定。根據各樣品水分含量進行折算，以干物質為基礎計算飼料中不飽和脂肪酸含量。

1.4 數據分析

比較擠壓膨化制粒過程中4個加工環節飼料中不飽和脂肪酸（EPA、DHA）含量的變化，分析調質溫度對飼料中不飽和脂肪酸穩定性的影響。

2 結果與分析

2.1 擠壓膨化制粒對螃蟹類飼料不飽和脂肪酸（EPA、DHA）穩定性的影響

選取螃蟹飼料作為典型蝦蟹類飼料進行擠壓膨化工藝不飽和脂肪酸（EPA、DHA）損失規律研究，擠壓膨化加工工藝不同生產階段不飽和脂肪酸含量及加工損耗見表1、2。可以看出，隨著調質溫度的升高，擠壓膨化工藝中螃蟹飼料不飽和脂肪酸在整個加工過程中的損失率為：EPA從6.97%升高到10.78%，DHA從4.62%升高到9.15%，且不飽和脂肪酸的損失主要集中在高溫高壓以及濕熱處理的調質和制粒環節，大部分情況下占到了整個加工全程損失的90%以上，調質階段約占加工全程損失的50%—65%，而制粒階段損失約占加工全程損失的30%—45%。

2.2 擠壓膨化制粒對海水魚飼料不飽和脂肪酸（EPA、DHA）穩定性的影響

選取海鱸魚飼料作為典型海水魚飼料進行擠壓膨化工藝不飽和脂肪酸（EPA、DHA）損失規律研究，擠壓膨化加工工藝不同生產階段不飽和脂肪酸（EPA、DHA）含量及加工損耗見表3、4。可以看出，隨著調質溫度的升高，EPA和DHA的損失率逐漸升高。在整個加工過程中海鱸魚飼料不飽和脂肪酸的損失率為：EPA的損失率從6.59%升高到11.50%，DHA的損失率從4.07%升高到9.70%。不同調質溫度生產的海鱸魚顆粒飼料EPA和DHA的損失率在12%以內，說明海鱸魚顆粒飼料中EPA和DHA的熱穩定性比較好。

表1 擠壓膨化制粒各環節螃蟹飼料不飽和脂肪酸（EPA、DHA）的損失Table1 Thelossofpolyunsaturatedfattyacids（EPA，DHA）duringextrusionandpelletingincrabfeed

表2 調質溫度對螃蟹飼料擠壓膨化各環節不飽和脂肪酸損失率的影響Table2 Effectofconditioningtemperaturesonthelossrateofpolyunsaturatedfattyacidincrabfeed

表3 擠壓膨化制粒各環節海鱸魚飼料不飽和脂肪酸（EPA、DHA）的損失Table3 Thelossofpolyunsaturatedfattyacids（EPA，DHA）duringextrusionandpelletinginJapaneseseabassfeed

表4 調質溫度對海鱸魚飼料擠壓膨化各環節不飽和脂肪酸損失率的影響Table 4 Effect of conditioning temperatures on the loss rate of polyunsaturated fatty acids in Japanese seabass feed

3 結論與討論

擠壓膨化制粒是目前水產飼料生產中最主要的熱處理工藝，通過高溫、高壓熱處理可鈍化抗營養因子，提高飼料的生物學效價和適口性，同時還可消除有害微生物，改善飼料衛生狀況。但是高溫高壓和濕熱等因素也會降低、甚至完全破壞一些熱敏性營養因子的活性，從而降低飼料的營養價值。因此，有必要通過系統研究，尋找它們之間的平衡點從而實現飼料加工效益的最大化。本研究表明，飼料擠壓膨化制粒過程中，不飽和脂肪酸的損失主要發生在調質和制粒過程中，調質階段損失約為60%，制粒階段損失約為40%。隨著調質溫度升高，不飽和脂肪酸損失增加，調質溫度從90℃提高到110℃時，螃蟹飼料、海鱸魚飼料中EPA、DHA的損失率從約5%提高到12%。在整個水產飼料的調質制粒過程中，EPA和DHA的損失率都在12%以內，說明不飽和脂肪酸（EPA、DHA）的熱穩定性比較好。

現階段飼料生產企業在實際生產中EPA和DHA的添加劑量是動物不飽和脂肪酸實際需求量的2—3倍，這不僅增加了飼料生產成本，而且超量的添加油脂也容易導致飼料在貯藏過程中發生氧化。因此，在不考慮不飽和脂肪酸的其他營養需求的情況下，在擠壓膨化制粒工藝中EPA、DHA的添加量按營養需求量的1.2倍左右添加即可滿足水產動物的營養需求。

［1］戚少燕，汪留全，李海洋，等.中華絨螯蟹脂類需求與代謝的研究進展［J］.水利漁業，2002，22（5）：34-35.

［2］邱仁杰，成永旭，吳旭干，等.投喂不同油脂飼料對中華絨螯蟹免疫、代謝及耐低氧性能的影響［J］.動物學雜志，2012，47（1）：78-87.

［3］常國亮，吳旭干，成永旭，等.磷脂和HUFA對中華絨螯蟹幼蟹存活、生長、蛻殼及生化成分的影響［J］.中國水產科學，2011，18（2）：329-337.

［4］馬晶晶，邵慶均，許梓榮，等.n-3高不飽和脂肪酸對黑鯛幼魚生長及脂肪代謝的影響［J］.水產學報，2009，33（4）：639-648.

［5］蘇小鳳，邵慶均.多不飽和脂肪酸在魚類營養與飼料中的作用及其氧化穩定性［J］.飼料研究，2002（2）：11-14.

［6］金征宇，謝正軍.擠壓膨化加工對飼料成分的影響和原料的作用［J］.飼料加工工藝與設備，2011（5）：26-31.

（責任編輯：閆其濤）

Effects of different conditioning temperature on the stability of polyunsaturated fatty acids in feed

YANG Hai-feng，LIU Ze-hui，YANG Jun-hua，YAO Chun-xia，SONGWei-guo，ZHAO Zhi-hui*
（Institute for Agri-food Stɑndɑrdsɑnd Testing Technology，Shɑnghɑi Acɑdemy of Agriculturɑl Sciences，Shɑnghɑi Supervisionɑnd Testing Center for Feed Quɑlity，Shɑnghɑi201403，Chinɑ）

Aquatic feeds of pre-conditioning，post-conditioning，post-pelleting and packing were sampled，and the contents of polyunsaturated fatty acids（EPA，DHA）weremeasured at different conditioning temperature to study the stability of polyunsaturated fatty acids during feed thermal processing.The results showed that the loss of polyunsaturated fatty acids increase with the increase of conditioning temperature.When the conditioning temperature increased from 90℃to110℃，the loss of EPA increased from 6.97%to10.78%，the loss of DHA increased from 4.62%to 9.15%in formula feed for crab；the loss of EPA increased from 6.59%to 11.50%，the loss of DHA increased from 4.07%to 9.70%in formula feed for Japanese seabass.

Aquatic feed；Extrusion；Polyunsaturated fatty acids（EPA、DHA）

S963.7

A

1000-3924（2017）01-130-04

2015-07-23

公益性行業（農業）科研專項：飼料高效低耗加工技術研究與示范（201203015）

楊海鋒（1981—），男，碩士，助理研究員，主要從事農產品質量安全研究

*通信作者：趙志輝（1970—），男，博士，研究員，主要從事農產品質量安全研究。E-mail：zhao9912＠hotmail.com