不同含水量花生粕与豆粕霉菌生长规律的比较研究

■田 昕 赵红月 蔡凤英 孙 普 殷海成 刘来亭

（1.河南工业大学，河南郑州 450001；2.河南淮源饲料有限公司，河南桐柏 474750）

近年来，随着肉乳品霉菌含量超标、毒素超标等问题频繁发生，饲料霉变问题也逐渐成为饲料行业关注的热点。使用霉变的原料生产饲料会造成成品饲料适口性差、色泽暗淡、感官质量降低等问题，而霉变饲料中的霉菌毒素会引起动物肝、肾等内脏组织坏死，免疫力下降等问题。饲料发霉由多种原因引起，例如原料中霉菌含量超标、储藏条件不佳、生产管理不当、包装质量不好等。其中，饲料中原料的霉菌总数超标是成品饲料产生霉变的直接原因。

花生粕、豆粕是两种重要的植物蛋白原料。本试验通过研究比较3个不同含水量条件下花生粕和豆粕的霉菌生长规律，寻找花生粕和豆粕储藏过程中，造成霉变的主要危害菌，为花生粕、豆粕保藏提供依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

花生粕与豆粕，均为市购。

1.2 试验方法

1.2.1 花生粕与豆粕试验样品处理

将花生粕和豆粕2种饲料蛋白原料粉碎过40目筛后，经高压蒸汽灭菌（115℃、30 min），以排除原料原始带菌量的影响。测定花生粕和豆粕的原始含水量。根据两者初始含水量的高低，采用烘干或者适量喷洒无菌水的方式，将花生粕和豆粕的含水量分别调整至12%、14%和17%，4℃层析柜中水分平衡24 h。实际测得花生粕的初始含水量分别为12.19%、14.67%、17.42%；豆粕的初始含水量分别为11.84%、14.16%、17.14%。将同一含水量的花生粕和豆粕分别等量均匀地装入2个密封完好的保鲜盒中，作为平行样，放置在实验室自然储藏。

1.2.2 试验时间和测定指标

试验起止时间为2012年8月1日～2012年9月18日，每天记录实验室的温度和湿度。试验期间，每5 d取样1次，用于测定样品的含水量、霉菌种类和数量，每次取样和称量均采用已灭菌的药匙和称量纸。

1.2.3 指标测定方法

①水分含量的测定采用GB 50093—2010的方法进行。

②带菌量检测方法为标准平板菌落计数法。

1.3 数据分析

试验数据采用SAS9.0软件进行单因素和多因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 含水量12%的花生粕和豆粕储藏过程中霉菌生长趋势（见图1、图2）

图1 含水量12%的花生粕储藏过程中霉菌生长趋势

由图1和图2可知，含水量12%的花生粕在49 d的储藏过程中主要有3种霉菌生长：局限曲霉、灰绿曲霉和青霉；含水量12%的豆粕在49 d的储藏过程中始终未见霉菌生长。含水量12%的花生粕局限曲霉为生长的优势菌，在21～29 d缓慢生长，29 d以后，直线快速生长，第49 d数量升高至6.0×105cfu/g；青霉在第13 d出现，数量呈现先升高后降低的趋势，第37 d数量最高至3.5×104cfu/g；灰绿曲霉第29 d出现，数量呈现先升高后降低的趋势，第41 d数量最高至8.0×103cfu/g。黄曲霉和禾谷镰刀菌在含水量12%的花生粕和豆粕49 d的储藏过程中均未生长。

2.2 含水量14%的花生粕和豆粕储藏过程中霉菌生长趋势(见图3、图4)

由图3和图4可知，含水量14%的花生粕在49 d的储藏时间内，灰绿曲霉生长呈现2次起伏，最高点数量达到1.5×103cfu/g；含水量14%的豆粕在储藏期的9～41 d灰绿曲霉数量一直保持在1.5×103cfu/g上下，41～49 d呈现直线上升趋势，第49 d数量为6.5×103cfu/g。局限曲霉、青霉、黄曲霉、禾谷镰刀菌在含水量14%的花生粕和豆粕49 d的储藏过程中未有生长。

图3 含水量14%的花生粕储藏过程中霉菌生长趋势

图4 含水量14%的豆粕储藏过程中霉菌生长趋势

2.3 含水量17%的花生粕和豆粕储藏过程中霉菌生长趋势（见图5～图7）

图5 含水量17%的花生粕储藏过程中霉菌生长趋势

图6 含水量17%的花生粕储藏过程中灰绿曲霉生长趋势

图7 含水量17%的豆粕储藏过程中霉菌生长趋势

由图5、图6、图7可知，含水量17%的花生粕在第41 d已严重霉变，其中花生粕霉变的主要菌种为灰绿曲霉，严重霉变时灰绿曲霉数量高达1.7×107cfu/g，而豆粕储藏过程中灰绿曲霉的数量相对较少，最高达到2.5×104cfu/g。含水量17%的花生粕和豆粕在49 d的储藏过程中，禾谷镰刀菌均呈现先上升后下降的趋势，其中，花生粕中禾谷镰刀菌的数量在第29 d达到最高点8.0×104cfu/g；豆粕中禾谷镰刀菌的数量在第37 d达到最高点6.5×104cfu/g。花生粕中有黄曲霉的生长，黄曲霉数量在5～21 d缓慢上升至2.5×103cfu/g，21～29 d又缓慢下降为0；豆粕中没有黄曲霉的生长。青霉和局限曲霉在含水量17%的花生粕和豆粕中均未生长。

由图1～图7可知，12%含水量花生粕容易滋生青霉、局限曲霉和灰绿曲霉，14%含水量花生粕和豆粕都易滋生灰绿曲霉。17%含水量花生粕容易滋生灰绿曲霉、禾谷镰刀菌和黄曲霉，17%含水量豆粕容易滋生灰绿曲霉和禾谷镰刀菌。

综上所述可知，灰绿曲霉危害12%含水量的花生粕，同时危害14%和17%含水量的花生粕及豆粕，禾谷镰刀菌同时危害17%含水量的花生粕及豆粕；与豆粕相比，花生粕基质更易滋生青霉、局限曲霉和黄曲霉；青霉和局限曲霉适宜在12%含水量花生粕中生长，黄曲霉适宜在17%含水量花生粕中生长。

结合试验结果，经单因素和多因素方差分析得到，含水量极显著地影响禾谷镰刀菌的生长(P＜0.01)，显著影响青霉、局限曲霉的生长(P＜0.05)。含水量和原料及其交互作用极显著影响黄曲霉的生长（P＜0.01）。

2.4 不同含水量花生粕和豆粕霉菌总数变化趋势（见图8～图10）

由图8可知，含水量12%的花生粕和豆粕在49 d的储藏过程中，花生粕霉菌数量在第25 d缓慢上升，29～49 d呈直线上升，达到6.1×105cfu/g。豆粕霉菌总数始终为0。

图8 含水量12%的花生粕和豆粕霉菌总数变化趋势

图9 含水量14%的花生粕和豆粕霉菌总数变化趋势

图10 含水量17%的花生粕和豆粕霉菌总数变化趋势

由图9可知，含水量14%的花生粕，霉菌总数在1～13 d呈上升趋势，第13 d最高达到1.5×103cfu/g，13～33 d又逐渐下降。含水量14%的豆粕霉菌总数在1～45 d缓慢上升，45 d之后直线上升，49 d霉菌数量达6.5×103cfu/g。

由图10可知，含水量17%的花生粕霉菌总数在1～33 d保持在较低水平，33 d之后呈直线上升。41 d后花生粕严重霉变，霉菌总数高达1.6×107cfu/g。含水量17%豆粕在49 d的储藏时间中，霉菌总数始终低于7.0×104cfu/g。

2.5 花生粕、豆粕霉菌生长对含水量的影响(见图11)

图11 不同储藏时间花生粕和豆粕含水量的变化

由图11可知，12%含水量花生粕和豆粕，14%含水量花生粕和豆粕以及17%含水量豆粕，在1～13 d含水量均呈现降低趋势，在13 d之后的储藏期中水分整体呈现略微上升趋势。起始含水量为12%的花生粕在37～49 d的含水量略微高于含水量12%的豆粕。含水量14%的豆粕实际测得的起始含水量低于花生粕，但在49 d的储藏过程中整体逐渐升高，并在第49 d与花生粕含水量持平。起始含水量为17%的花生粕在第17 d之后含水量呈现明显上升趋势，29～41 d平均含水量为20.5%，而豆粕则始终保持在18.0%左右，第41 d花生粕已严重霉变，失去研究价值。

含水量12%的花生粕储藏37 d后，局限曲霉生长旺盛，基质含水量明显升高。含水量14%的花生粕和豆粕储藏过程中，灰绿曲霉为主要的优势菌，随着灰绿曲霉的生长，花生粕和豆粕含水量均逐渐升高。且豆粕中灰绿曲霉的生长速度高于花生粕，其含水量升高速率也较花生粕快。含水量17%的花生粕储藏过程中，灰绿曲霉、黄曲霉、禾谷镰刀菌生长，基质的含水量升高。含水量17%的豆粕储藏过程中，灰绿曲霉和禾谷镰刀菌生长，基质含水量升高。经单因素方差分析得到，局限曲霉、灰绿曲霉、黄曲霉和禾谷镰刀菌生长均极显著影响花生粕的含水量（P＜0.01）；灰绿曲霉和禾谷镰刀菌生长均极显著影响豆粕的含水量（P＜0.01）。

3 讨论

3.1 储藏过程中含水量对花生粕和豆粕霉菌生长的影响

本试验结果显示，12%含水量花生粕容易滋生青霉、局限曲霉和灰绿曲霉，14%含水量花生粕和豆粕都易滋生灰绿曲霉。17%含水量花生粕容易滋生灰绿曲霉、禾谷镰刀菌和黄曲霉，17%含水量豆粕容易滋生灰绿曲霉和禾谷镰刀菌。刘勇等指出青霉菌属、曲霉菌属和镰刀菌属是最易污染饲料的霉菌。本试验与刘勇结论一致。含水量12%的花生粕储藏过程中主要以局限曲霉为优势菌，还伴随有少量青霉和灰绿曲霉的生长。而很多研究表明，局限曲霉是引起低水分粮食、谷物及其副产品品质变化的主要危害菌。含水量14%的花生粕和豆粕储藏过程中，灰绿曲霉生长，但数量增长较慢，豆粕中灰绿曲霉的生长特征符合储粮真菌的生长特征，即孢子-菌丝-孢子。含水量17%的花生粕储藏过程中，灰绿曲霉生长旺盛，是造成花生粕发霉变质的主要危害菌。而灰绿曲霉也是引起各类农产品及其加工副产品霉变的典型耐低氧型（O2＜1%）、干生型（水活度＜0.8）霉菌。含水量17%的花生粕还出现有黄曲霉的生长，表明高含水量适宜黄曲霉的生长。

3.2 储藏过程中花生粕和豆粕霉菌生长的差异

本试验结果显示，灰绿曲霉危害12%含水量的花生粕，同时危害14%和17%含水量的花生粕及豆粕，禾谷镰刀菌同时危害17%含水量的花生粕及豆粕。与豆粕相比，花生粕基质更易滋生青霉、局限曲霉、黄曲霉等霉菌。早期Robert等和Mixon有研究发现，花生是黄曲霉等霉菌生长产毒的最适基质。造成花生粕与豆粕霉菌生长差异的主要原因可能在于花生粕与豆粕营养成分的显著差异。与豆粕相比，花生粕粗蛋白含量≥48%，精氨酸含量高达5.2%，赖氨酸和蛋氨酸含量较低，其中赖氨酸含量仅是豆粕的50%左右。氨基酸组成不平衡直接导致花生粕氨基酸消化率低。另外，花生粕和豆粕中钾、铁、锌、胡萝卜素、维生素B1、维生素B2、维生素 B5、维生素B3、维生素 B9、胆碱、维生素B6、亚油酸的含量存在较大差异。花生粕和豆粕成分的差异同时引起这两种原料在使用中的巨大差异。

试验中17%含水量的花生粕在储藏过程中还有少量黄曲霉的生长，但随着储藏时间的延长逐渐减少至最终消失。出现这种现象的原因与储藏环境缺氧相关。司红丽等研究显示，多数霉菌生长需要氧气的供给。

3.3 花生粕和豆粕霉菌生长对基质含水量的影响

试验结果显示，不同起始含水量的花生粕和豆粕，随着储藏时间的延长含水量均呈现先略微降低后逐渐增加的趋势（除17%含水量的花生粕外）。魏金涛等对4种常用饲料原料做霉变后品质变化规律的研究，结果显示，4种原料的含水量都随着储藏时间的延长呈现先递减再增加的趋势。陈喜斌等研究显示，在试验的各种起始含水量条件下，豆粕的含水量均随着霉菌数量的增加而逐渐升高。本试验中，17%含水量的花生粕在第41 d即出现严重霉变，且整个过程中，花生粕的含水量随着储藏时间的延长和霉菌数量的增加，上升趋势比较明显。分析原因为17%含水量的花生粕能较好地满足霉菌生长对水分和营养物质的需求，霉菌生长速度较快，产生的代谢水较多，所以花生粕含水量持续升高。

4 结论

在密闭缺氧的环境中，不同含水量花生粕和豆粕的霉菌生长规律存在显著差异。与豆粕相比，低含水量花生粕更易滋生青霉、局限曲霉和灰绿曲霉，高含水量花生粕更易滋生黄曲霉。高含水量条件下，花生粕比豆粕霉变速度快。含水量与禾谷镰刀菌的生长极显著相关(P＜0.01)，与青霉、局限曲霉的生长显著相关(P＜0.05)。含水量和原料及其交互作用与黄曲霉的生长极显著相关(P＜0.01)。