不同调质温度对饲料不饱和脂肪酸稳定性的影响

杨海锋，刘泽辉，杨俊花，姚春霞，宋卫国，赵志辉

（上海市农业科学院农产品质量标准与检测技术研究所，上海市饲料质量监督检验站，上海 201403）

不同调质温度对饲料不饱和脂肪酸稳定性的影响

杨海锋，刘泽辉，杨俊花，姚春霞，宋卫国，赵志辉*

（上海市农业科学院农产品质量标准与检测技术研究所，上海市饲料质量监督检验站，上海 201403）

收集混合后、调质后、制粒后及打包处的水产饲料样品，检测不同调质温度条件下挤压膨化制粒过程中不饱和脂肪酸（EPA、DHA）含量的变化，研究不饱和脂肪酸在饲料热加工过程中的稳定性。结果表明，随着调质温度升高，不饱和脂肪酸损失增加，调质温度从90℃提高到110℃时，螃蟹饲料中EPA的损失率从6.97%升高到10.78%，DHA的损失率从4.62%升高到9.15%；海鲈鱼饲料中EPA的损失率从6.59%升高到11.50%，DHA的损失率从4.07%升高到9.70%。

水产饲料；挤压膨化；不饱和脂肪酸（EPA、DHA）

不饱和脂肪酸EPA（二十碳五烯酸）和DHA（二十二碳六烯酸）是水产动物维持正常生理功能必需的一类微量有机物质，其在水产动物生长、发育、代谢等生命活动中发挥着极其重要的作用［1-2］。EPA和DHA是水产动物体内不能合成或合成量不足以满足需求的不饱和脂肪酸，必须由饲粮提供，其与水产动物的生长繁殖、神经系统的发育和功能、视觉、信号传递、膜结构的关系都很密切［3-4］，是很多海水鱼类的必需脂肪酸。目前，有关饲料中不饱和脂肪酸在制粒过程中损失规律的报道并不多。有研究表明［5-6］，挤压膨化过程中脂类含量通常下降，一方面是由于粗脂肪在挤压系统中通过蒸汽挥发掉；另一方面脂肪及其产物在挤压过程中与糊化的淀粉形成络合物，使脂肪难被乙醚萃取，从而降低了脂肪酸的测定值。饲料热加工过程中调质、制粒工艺产生的高温高压处理会降低饲料中的不饱和脂肪酸含量，尤其是EPA和DHA。基于此原因，饲料企业通常采用添加不饱和脂肪酸的方法以保证制粒后仍含有足够的不饱和脂肪酸。油脂的超量添加不但增加了饲料生产成本，还极易导致饲料氧化。同时，由于饲料热加工对饲料中不饱和脂肪酸的影响存在差异，不同调质温度对不饱和脂肪酸活性的影响仍有待于进一步研究。因此，本研究采用挤压膨化制粒进行饲料加工，研究不同调质温度对饲料中EPA、DHA含量的影响，以期为饲料生产中不饱和脂肪酸的科学添加提供依据和参考。

1 材料与方法

1.1 样品采集

鱼虾的必需脂肪酸主要有ω-3系列的亚麻酸（18碳）、EPA及DHA等，以及ω-6系列的亚油酸、花生四烯酸等。鱼类对必需脂肪酸的需求因种类不同大致可分为海水鱼类和淡水鱼类，淡水鱼类利用18碳脂肪酸合成20碳以上不饱和脂肪酸的能力明显强于海水鱼类，因此一般无需添加鱼油来补充不饱和脂肪酸，而20碳以上不饱和脂肪酸是虾类和海水鱼饲料所必需的。

本研究采集螃蟹饲料作为典型虾蟹类饲料，海鲈鱼饲料作为典型海水鱼饲料。根据不同种类水产饲料对饲料加工工艺的要求，设置了5个调质温度（90℃、95℃、100℃、105℃和110℃），采用挤压膨化工艺加工螃蟹颗粒饲料和海鲈鱼颗粒饲料。根据《GB/T 14699.1—2005饲料采样》规范，在饲料生产的混合后、调质后、制粒后和打包处等4个环节各采集1 kg同一批饲料样品，放入样品袋中于4℃保存，用于测定螃蟹颗粒饲料和海鲈鱼颗粒饲料中不饱和脂肪酸（EPA、DHA）的含量。

1.2 制粒工艺参数

记录所采集螃蟹颗粒饲料和海鲈鱼颗粒饲料的挤压膨化工艺参数：主要包括调质时间、蒸汽压力、混合后、调质后、制粒后和打包处温度等。以不同类型水产饲料作为挤压膨化工艺的典型代表，研究水产饲料不饱和脂肪酸（EPA、DHA）在加工过程中的损失规律。

1.3 样品中不饱和脂肪酸（EPA、DHA）的检测

饲料中水分含量按照GB/T 6435—2006测定，根据GB/T 6433—2006饲料中粗脂肪的测定方法提取饲料中粗脂肪，在提取的粗脂肪浓缩物中加入10 mL 0.5 mol/L氢氧化钾甲醇溶液，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，继续回流10 min；冷却至室温，将平底烧瓶中的液体转入50 mL离心管中，用3 mL饱和氯化钠溶液清洗平底烧瓶，共清洗3次，合并饱和氯化钠溶液于50 mL离心管，加入10 mL正己烷，振摇后，5 000 r/min离心5 min，取上层清液过无水硫酸钠脱水后作为试液，气相色谱仪测定。根据各样品水分含量进行折算，以干物质为基础计算饲料中不饱和脂肪酸含量。

1.4 数据分析

比较挤压膨化制粒过程中4个加工环节饲料中不饱和脂肪酸（EPA、DHA）含量的变化，分析调质温度对饲料中不饱和脂肪酸稳定性的影响。

2 结果与分析

2.1 挤压膨化制粒对螃蟹类饲料不饱和脂肪酸（EPA、DHA）稳定性的影响

选取螃蟹饲料作为典型虾蟹类饲料进行挤压膨化工艺不饱和脂肪酸（EPA、DHA）损失规律研究，挤压膨化加工工艺不同生产阶段不饱和脂肪酸含量及加工损耗见表1、2。可以看出，随着调质温度的升高，挤压膨化工艺中螃蟹饲料不饱和脂肪酸在整个加工过程中的损失率为：EPA从6.97%升高到10.78%，DHA从4.62%升高到9.15%，且不饱和脂肪酸的损失主要集中在高温高压以及湿热处理的调质和制粒环节，大部分情况下占到了整个加工全程损失的90%以上，调质阶段约占加工全程损失的50%—65%，而制粒阶段损失约占加工全程损失的30%—45%。

2.2 挤压膨化制粒对海水鱼饲料不饱和脂肪酸（EPA、DHA）稳定性的影响

选取海鲈鱼饲料作为典型海水鱼饲料进行挤压膨化工艺不饱和脂肪酸（EPA、DHA）损失规律研究，挤压膨化加工工艺不同生产阶段不饱和脂肪酸（EPA、DHA）含量及加工损耗见表3、4。可以看出，随着调质温度的升高，EPA和DHA的损失率逐渐升高。在整个加工过程中海鲈鱼饲料不饱和脂肪酸的损失率为：EPA的损失率从6.59%升高到11.50%，DHA的损失率从4.07%升高到9.70%。不同调质温度生产的海鲈鱼颗粒饲料EPA和DHA的损失率在12%以内，说明海鲈鱼颗粒饲料中EPA和DHA的热稳定性比较好。

表1 挤压膨化制粒各环节螃蟹饲料不饱和脂肪酸（EPA、DHA）的损失Table1 Thelossofpolyunsaturatedfattyacids（EPA，DHA）duringextrusionandpelletingincrabfeed

表2 调质温度对螃蟹饲料挤压膨化各环节不饱和脂肪酸损失率的影响Table2 Effectofconditioningtemperaturesonthelossrateofpolyunsaturatedfattyacidincrabfeed

表3 挤压膨化制粒各环节海鲈鱼饲料不饱和脂肪酸（EPA、DHA）的损失Table3 Thelossofpolyunsaturatedfattyacids（EPA，DHA）duringextrusionandpelletinginJapaneseseabassfeed

表4 调质温度对海鲈鱼饲料挤压膨化各环节不饱和脂肪酸损失率的影响Table 4 Effect of conditioning temperatures on the loss rate of polyunsaturated fatty acids in Japanese seabass feed

3 结论与讨论

挤压膨化制粒是目前水产饲料生产中最主要的热处理工艺，通过高温、高压热处理可钝化抗营养因子，提高饲料的生物学效价和适口性，同时还可消除有害微生物，改善饲料卫生状况。但是高温高压和湿热等因素也会降低、甚至完全破坏一些热敏性营养因子的活性，从而降低饲料的营养价值。因此，有必要通过系统研究，寻找它们之间的平衡点从而实现饲料加工效益的最大化。本研究表明，饲料挤压膨化制粒过程中，不饱和脂肪酸的损失主要发生在调质和制粒过程中，调质阶段损失约为60%，制粒阶段损失约为40%。随着调质温度升高，不饱和脂肪酸损失增加，调质温度从90℃提高到110℃时，螃蟹饲料、海鲈鱼饲料中EPA、DHA的损失率从约5%提高到12%。在整个水产饲料的调质制粒过程中，EPA和DHA的损失率都在12%以内，说明不饱和脂肪酸（EPA、DHA）的热稳定性比较好。

现阶段饲料生产企业在实际生产中EPA和DHA的添加剂量是动物不饱和脂肪酸实际需求量的2—3倍，这不仅增加了饲料生产成本，而且超量的添加油脂也容易导致饲料在贮藏过程中发生氧化。因此，在不考虑不饱和脂肪酸的其他营养需求的情况下，在挤压膨化制粒工艺中EPA、DHA的添加量按营养需求量的1.2倍左右添加即可满足水产动物的营养需求。

［1］戚少燕，汪留全，李海洋，等.中华绒螯蟹脂类需求与代谢的研究进展［J］.水利渔业，2002，22（5）：34-35.

［2］邱仁杰，成永旭，吴旭干，等.投喂不同油脂饲料对中华绒螯蟹免疫、代谢及耐低氧性能的影响［J］.动物学杂志，2012，47（1）：78-87.

［3］常国亮，吴旭干，成永旭，等.磷脂和HUFA对中华绒螯蟹幼蟹存活、生长、蜕壳及生化成分的影响［J］.中国水产科学，2011，18（2）：329-337.

［4］马晶晶，邵庆均，许梓荣，等.n-3高不饱和脂肪酸对黑鲷幼鱼生长及脂肪代谢的影响［J］.水产学报，2009，33（4）：639-648.

［5］苏小凤，邵庆均.多不饱和脂肪酸在鱼类营养与饲料中的作用及其氧化稳定性［J］.饲料研究，2002（2）：11-14.

［6］金征宇，谢正军.挤压膨化加工对饲料成分的影响和原料的作用［J］.饲料加工工艺与设备，2011（5）：26-31.

（责任编辑：闫其涛）

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

公益性行业（农业）科研专项：饲料高效低耗加工技术研究与示范（201203015）

杨海锋（1981—），男，硕士，助理研究员，主要从事农产品质量安全研究

*通信作者：赵志辉（1970—），男，博士，研究员，主要从事农产品质量安全研究。E-mail：zhao9912＠hotmail.com