飼用蝦粉的營養(yǎng)特性與新鮮度測定

曹小華，李小鑾，蔡懋成，余維三，齊雪娟，鄭國強

(廣東粵海飼料集團工程中心，廣東 湛江 524017)

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飼用蝦粉的營養(yǎng)特性與新鮮度測定

曹小華，李小鑾，蔡懋成，余維三，齊雪娟，鄭國強

(廣東粵海飼料集團工程中心，廣東 湛江 524017)

采集國內(nèi)流通市場上84個批次的蝦粉，進行了主要營養(yǎng)成分及新鮮度指標的測定和分析，結(jié)果表明：蝦粉在常規(guī)營養(yǎng)、氨基酸及脂肪酸組成上與國產(chǎn)魚粉接近，不僅種類齊全，且營養(yǎng)均衡，富含蛋氨酸、賴氨酸等必需氨基酸及二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)等必需脂肪酸，同時含有鐵、鋅、銅、錳、硒、鈷、鎳等7種微礦元素和甲殼素、蝦青素等活性物質(zhì)，可作為優(yōu)質(zhì)的飼料添加劑。然而，蝦粉新鮮度品質(zhì)整體表現(xiàn)較差，揮發(fā)性鹽基氮、腐胺、尸胺、組胺、丙二醛平均質(zhì)量分數(shù)分別高達151.78 mg/100g、3 470.62 mg/kg、2 880.14 mg/kg、224.128 mg/kg和10.41 mg/kg，表明其蛋白質(zhì)腐敗、脂肪氧化程度十分嚴重。建議制定蝦粉的質(zhì)量標準，以利于蝦粉的正確使用和配合飼料生產(chǎn)。

蝦粉；營養(yǎng)成分；新鮮度；生物胺

隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖規(guī)模不斷增長，近年來受環(huán)境問題及過度捕撈等影響，世界漁業(yè)資源日趨匱乏，作為水產(chǎn)飼料中最主要蛋白源的魚粉產(chǎn)量下降、資源緊缺、價格暴漲，使得尋找新的水產(chǎn)飼料蛋白質(zhì)，以減少對魚粉的依賴性變得十分迫切。蝦粉，是以優(yōu)質(zhì)小鮮蝦為原料，經(jīng)高溫蒸制、滅菌、脫脂烘干、粉碎等加工而成，具有蛋白質(zhì)含量高、氨基酸與脂肪酸種類齊全、富含風味物質(zhì)、營養(yǎng)價值接近魚粉等特點，一直是水產(chǎn)飼料企業(yè)優(yōu)先采用的替代蛋白源之一。目前，國內(nèi)外學者利用蝦粉作為飼料蛋白質(zhì)源代替魚粉的效果研究有不少報道，在一定比例范圍內(nèi)的蝦粉添加均取得了良好的試驗結(jié)果，例如：Julshamn等[1]用全蝦粉替代30%魚粉投喂大西洋鮭魚12周，其增重及特定生長率和魚粉組飼料沒有顯著性差異；Nunes等[2]用全蝦粉替代11%魚粉投喂南美白對蝦，結(jié)果也是沒有顯著性差異。但由于蝦粉含水率高、組織脆弱、天然免疫物質(zhì)少等特點，比一般的動物性組織容易腐敗，不易貯藏，新鮮度難以保證，使其飼用適口性、消化率及某些加工特性受到一定程度的限制。對流通市面上蝦粉的營養(yǎng)成分及其鮮度品質(zhì)進行系統(tǒng)的分析和評價，旨在為蝦粉的營養(yǎng)研究和配合飼料生產(chǎn)提供可靠的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗于2016-02-～2016-12-從國內(nèi)原料市場采集蝦粉樣品84個批次，樣品無腐臭、發(fā)霉、結(jié)塊等，符合飼料衛(wèi)生標準。樣品經(jīng)旋風磨粉碎后充分混合并過0.42 mm孔篩(內(nèi)徑)，采用四分法取樣100 g左右，真空密封儲存于4℃冰柜中。

1.2 營養(yǎng)成分測定

粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、水分、粗灰分、鹽分、鈣、總磷分別按照GB/T 6432—94、GB/T 6433—2006、GB/T 6435—2006、GB/T 6438—2007、GB/T 6439—2007、GB/T 6436—2002、GB/T 6437—2002測定；氨基酸的測定參照GB/T 5009.124—2016食品中氨基酸的測定方法[3]；脂肪酸的測定參照GB/T 21514—2008 飼料中脂肪酸含量的測定方法[4]。

1.3 鮮度指標檢測方法

揮發(fā)性鹽基氮的測定參照《GB 5009.228—2016食品安全國家標準 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》；生物胺的測定參照《GB/T 23884—2009 動物源性飼料中生物胺的測定高效液相色譜法》[5]；丙二醛的測定參照《GB/T 28717—2012 飼料中丙二醛的測定 高效液相色譜法》[6]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2010進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 蝦粉的營養(yǎng)成分

2.1.1 一般營養(yǎng)成分

表1為84個蝦粉的一般營養(yǎng)成分含量分布情況。由表1可見，蝦粉的粗蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)大多介于53%～60%，按照GB/T 19164—2003魚粉國家標準中規(guī)定(魚粉粗蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)≥65%為特級品、≥60%為一級品、≥55%為二級品、≥50%為三級品)，蝦粉蛋白質(zhì)水平基本上處在二級和三級品等級中。相比魚粉，蝦粉的粗脂肪、水分、鹽分含量較高且變異性更大，因此更容易使其發(fā)生氧化酸敗而降低營養(yǎng)價值。而蝦粉的粗灰分接近魚粉，鈣、磷含量約為魚粉的一半，但鈣磷比與魚粉很相似，一般為1.4～2.1左右，且所含磷都是消化率較高的有效磷，是水生動物良好的鈣磷供源。

表1 蝦粉的一般營養(yǎng)成分

2.1.2 氨基酸組成

表2為84個蝦粉氨基酸組成及含量的統(tǒng)計分析。由表2可知，蝦粉中18種氨基酸種類齊全，且含量相對穩(wěn)定(變異系數(shù)CV<10%)，除蛋氨酸、賴氨酸、組氨酸、精氨酸含量較魚粉稍低一些外，其他氨基酸含量與魚粉接近。動物對蛋白質(zhì)的需求實質(zhì)上是對必需氨基酸的需求，必需氨基酸不能在動物體內(nèi)合成，必須通過食物獲得。蝦粉中8種必需氨基酸(Thr、Val、Met、Ile、Leu、Phe、Lys、Cys、Trp)的質(zhì)量分數(shù)在18%～25%左右，與魚粉并沒有顯著性的差異，必需氨基酸在總氨基酸中的占比接近魚粉(約40%左右)，必需氨基酸與非必需氨基酸比值大于75%，半必需氨基酸含量稍低于魚粉，因此蝦粉的氨基酸組成平衡性好，氨基酸模式滿足動物營養(yǎng)需求。

表2 蝦粉的氨基酸組成及含量

續(xù)表2

氨基酸種類蝦粉最小值最大值均值CV/%秘魯蒸汽魚粉國產(chǎn)魚粉丙氨酸/%3．094．693．566．144．184．10纈氨酸/%2．383．272．906．223．453．01蛋氨酸/%1．291．651．557．142．001．82異亮氨酸/%2．233．872．718．043．032．57亮氨酸/%3．624．654．145．245．084．52酪氨酸/%1．962．652．256．272．291．90苯丙氨酸/%1．922．872．507．132．752．33組氨酸/%0．771．261．058．732．551．82賴氨酸/%2．974．204．006．785．324．85精氨酸/%2．404．403．129．873．893．38脯氨酸/%1．373．312．687．063．202．42胱氨酸/%0．480．700．566．130．650．51色氨酸/%0．450．860．626．220．830．68ΣAA/%43．6162．3453．395．1864．1856．82ΣEAA/%17．3124．7721．39—26．0522．73ΣHEAA/%3．185．664．18—6．455．20ΣNEAA/%23．1331．9127．83—31．6928．89ΣEAA/ΣAA/%39．6839．7440．05—40．5840．00ΣEAA/ΣNEAA/%74．8277．6476．84—82．1978．67

注：ΣAA為氨基酸總量；ΣEAA為必需氨基酸總量；ΣHEAA為半必需氨基酸總量；ΣNEAA為非必需氨基酸總量；數(shù)據(jù)均以濕基計。

2.1.3 脂肪酸組成

表3為84個蝦粉與其他幾種動物蛋白源的脂肪酸組成。不同蛋白源的脂肪酸水平主要差別在于脂質(zhì)的形態(tài)與量，這對飼料的營養(yǎng)組成有重大影響。蝦粉脂質(zhì)的主要組成包括甘油三酯、磷脂、固醇和酯類。

表3 蝦粉與其他幾種動物蛋白源的脂肪酸組成

注：ΣFA為脂肪酸總量；ΣSFA為飽和脂肪酸總量；ΣMUFA單不飽和脂肪酸總量；ΣPUFA為多不飽和脂肪酸總量；Σn-3 PUFA為n-3型多不飽和脂肪酸總量；Σn-6 PUFA為n-6型多不飽和脂肪酸總量。

由表3可知，蝦粉的脂肪酸結(jié)構(gòu)和比例與國產(chǎn)魚粉非常相似，主要以不飽和脂肪酸為主(在脂肪酸總量中的占比大于60%)，富含多不飽和脂肪酸(高達28%)，是陸生性動物蛋白質(zhì)及植物性脂肪源所不具備的重要特性之一，尤以二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸最為重要，是水生動物體內(nèi)不能合成但又不可缺少的必需脂肪酸，具有十分重要的生物學功能，這也是魚粉在水產(chǎn)飼料中應(yīng)用廣泛的主要原因。另外，蝦粉中飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸三類脂肪酸的比例平衡，最為接近中國營養(yǎng)學會的推薦值1∶1∶1，而n-3/n-6 PUFA比值對動物機體內(nèi)的脂肪代謝與沉積有直接的關(guān)聯(lián)。

2.1.4 礦物元素及其他成分

蝦粉是良好的礦物質(zhì)來源，蝦粉組織中包含較高比例的蝦頭和蝦殼，而蝦頭、蝦殼中含有多種礦物元素，包括鈣、鉀、鈉、鎂四種常量元素，同時含有鐵、鋅、銅、錳、硒、鈷、鎳7種動物生長發(fā)育所必需的微量元素，見表4。另外，蝦粉中還含有較豐富的甲殼素、蝦青素及蝦紅素。張祥剛等[7]測定了南美白對蝦蝦頭和蝦殼中甲殼素的濕基質(zhì)量分數(shù)分別為3.33%和6.67%，甲殼素具有優(yōu)良的生物活性、安全性和降解性。蝦青素是一種類胡蘿卜素，廣泛存在于蝦、蟹、魚、某些藻類及真菌中，具有獨特的著色功能，能夠促進抗體的產(chǎn)生，增強動物的免疫力，在抗氧化性清除自由基方面，其能力強于β-胡蘿卜素[8]，在食品、飼料、化妝品、醫(yī)藥等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

表4 蝦頭、蝦殼中礦物元素含量[7]

注：表中數(shù)據(jù)均以干基計。

2.2 蝦粉的新鮮度

動物源性蛋白質(zhì)的新鮮度是影響其養(yǎng)殖效果和安全性的重要指標，原料在加工、儲存、運輸?shù)冗^程中，由于微生物污染、水解、氧化、自燃等因素，導(dǎo)致蛋白質(zhì)腐敗、脂肪酸敗等變質(zhì)反應(yīng)，使其新鮮度變差，營養(yǎng)價值下降。而新鮮度主要由蛋白質(zhì)腐敗程度、油脂氧化程度來評價，蛋白質(zhì)腐敗產(chǎn)物包括三甲胺、二甲胺、甲胺、氨氮、生物胺(如組胺、腐胺、尸胺)等，油脂氧化產(chǎn)物包括丙二醛、低級脂肪酸、酮、醇等，這些產(chǎn)物對養(yǎng)殖魚蝦類的健康，尤其是胃腸道健康、肝胰臟健康具有較大的損傷作用，導(dǎo)致飼料效率、生長速度下降，或出現(xiàn)魚體變色等現(xiàn)象[9]。本試驗采用揮發(fā)性鹽基氮、生物胺等指標評價蝦粉的蛋白質(zhì)新鮮度，以丙二醛含量評估脂肪新鮮度。

2.2.1 揮發(fā)性鹽基氮

揮發(fā)性鹽基氮是由于酶和細菌的作用，在腐敗過程中使蛋白質(zhì)分解而產(chǎn)生氨以及胺類等堿性含氮物質(zhì)，其含量越高，氨基酸被破壞的越多，特別是蛋氨酸和酪氨酸等穩(wěn)定性較弱的重要氨基酸。揮發(fā)性鹽基氮的產(chǎn)生造成蛋白質(zhì)中氨基酸的平衡失調(diào)，降低了有效蛋白質(zhì)率和氨基酸的吸收利用，影響飼料養(yǎng)殖效果及動物的生長率。按照GB 19164—2003魚粉國家標準中的規(guī)定(特級品≤110 mg/100 g，一級品≤130 mg/100 g，二、三級品≤150 mg/100 g)，從表5可看出蝦粉的揮發(fā)性鹽基氮含量整體水平偏高，近60%的蝦粉樣品揮發(fā)性鹽基氮含量高于150 mg/100 g，處于三級魚粉品質(zhì)之下，故蛋白質(zhì)腐敗情況嚴重。

表5 84個蝦粉的揮發(fā)性鹽基氮含量 mg/100 g(濕基)

2.2.2 生物胺

生物胺是蛋白質(zhì)的某些氨基酸在腐敗過程中經(jīng)微生物脫羧作用的產(chǎn)物，是一類具有生物活性的低分子量有機堿性化合物，但高濃度的生物胺會造成水產(chǎn)動物疾病的蔓延，可以造成魚蝦類胃腸道發(fā)育不良和功能障礙等，且生物胺會在養(yǎng)殖動物體內(nèi)蓄積，影響?zhàn)B殖動物產(chǎn)品食用安全。動物蛋白源是生物胺的主要來源，生物胺含量的高低可以反映氨基酸的分解腐敗程度，已知組胺、腐胺、尸胺和酪胺是飼料中含量較高并且有潛在毒性的幾種生物胺。由表6可知，蝦粉的腐胺、尸胺含量非常高，平均含量分別高達3 470.62 mg/kg、2 880.14 mg/kg，且變異性大，其中腐胺的前體是精氨酸、鳥氨酸及谷氨酸，尸胺的前體為賴氨酸，這表明氨基酸受到較大程度的酸敗分解和破壞。而組胺含量較低，平均含量224.12 mg/kg，優(yōu)于魚粉國家標準中的特極品等級要求(≤300 mg/kg)，可能與蝦粉的組氨酸含量較低有關(guān)，但組胺是生物胺中毒性最強的一種生物敏感毒素，化學性質(zhì)高度穩(wěn)定，對動物消化道有強烈的刺激作用，低劑量即可造成腸胃出血，引發(fā)動物消化道疾病甚至死亡。

表6 84個蝦粉的3種生物胺含量 mg/kg(濕基)

2.2.3 丙二醛

丙二醛(MDA)是脂肪酸敗過程中生成的過氧化脂質(zhì)，在熱、光、重金屬等過氧化物分解因子存在下，進一步分解產(chǎn)生的一種醛類物質(zhì)。通常脂肪在氧化過程中，產(chǎn)生的過氧化物會不斷降解，使過氧化值逐漸下降，因此很難準確判定油脂的氧化酸敗程度。但在脂肪氧化過程中，丙二醛值隨著氧化程度的加劇不斷升高，所以丙二醛作為指示劑能更準確的反應(yīng)脂肪的氧化程度[10]。此外，測定丙二醛含量還有靈敏度高、穩(wěn)定性好等特點，故而是客觀評價飼料脂肪酸敗程度的最佳指標[11]。一般紅魚粉中的丙二醛含量應(yīng)控制在≤8 mg/kg為宜，秘魯魚粉應(yīng)≤5 mg/kg[12]。由表7可知，在84個蝦粉樣品中，88%以上的樣品丙二醛值超過8 mg/kg，均值達到10.41 mg/kg，這表明蝦粉的油脂氧化程度很深，脂肪酸敗嚴重。

表7 84個蝦粉的丙二醛含量 mg/kg(濕基)

3 小結(jié)

蝦粉是一種寶貴的蛋白質(zhì)資源，其蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)一般在55%～60%左右，鈣磷比例適中，但脂肪、水分、鹽分含量較高且變異性較大，不利于蝦粉的貯藏及利用。在氨基酸、脂肪酸營養(yǎng)組成上，蝦粉非常接近國產(chǎn)魚粉的營養(yǎng)水平，不僅種類齊全，而且營養(yǎng)均衡，富含蛋氨酸、賴氨酸等必需氨基酸及EPA、DHA等必需脂肪酸。此外，蝦粉中還含有鈣、鐵、鎂、鋅、銅等礦物元素和甲殼素、蝦青素等生理活性物質(zhì)，可作為優(yōu)質(zhì)的飼料添加劑。然而，由于原料來源混雜、加工方式粗放等，蝦粉的新鮮度品質(zhì)較差，其脂肪氧化程度較深，氧化產(chǎn)物丙二醛的含量幾乎都在8 mg/kg以上。另外，蝦粉中揮發(fā)性鹽基氮含量較高，均值在150 mg/100 g以上，劣于三級魚粉要求，并且腐胺、尸胺等生物胺含量也偏高，表明蝦粉的蛋白質(zhì)腐敗嚴重，氨基酸受到不同程度的分解、破壞，直接影響了蝦粉的營養(yǎng)價值和飼用效果。

目前，大多飼料企業(yè)將蝦粉歸為國產(chǎn)魚粉中的一類，國家標準中也沒有單行的明文條例，雖然蝦粉的主要營養(yǎng)組成與魚粉較為接近，但其在感官性狀、加工特性、微量元素及新鮮度品質(zhì)等方面與魚粉差異較大，因此建議飼料行業(yè)制定單行的質(zhì)量標準，尤其是新鮮度指標方面的限量要求。另外，蝦粉中存在的生物胺、丙二醛、過氧化脂質(zhì)等腐敗產(chǎn)物對動物生長性能、肝胰臟健康、免疫及體色方面的影響，還缺乏養(yǎng)殖實驗數(shù)據(jù)驗證，有待下一步研究。

[1] JULSHAMN K，MALDE M K，BJORVATN K，et al．Fluoride retention of Atlantic salmon (Salmo salar) fed krill meal[J].Aquacult Nutr,2004,10(1):9-13．

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[3] 國家衛(wèi)生和計劃生育委員會，國家食品藥品監(jiān)督管理總局.食品中氨基酸的測定脂肪酸的測定：GB/T 5009.124—2016[S].北京:中國標準出版社,2016.

[4] 全國飼料工業(yè)標準化技術(shù)委員會.飼料中脂肪酸含量的測定:GB/T 21514—2008 [S].北京:中國標準出版社,2008.

[5] 全國飼料工業(yè)標準化技術(shù)委員會.動物源性飼料中生物胺的測定 高效液相色譜法：GB/T 23884—2009[S].北京:中國標準出版社,2009.

[6] 全國飼料工業(yè)標準化技術(shù)委員會.飼料中丙二醛的測定 高效液相色譜法：GB/T 28717—2012[S].北京:中國標準出版社,2012.

[7] 張祥剛,周愛梅,林曉霞,等.南美白對蝦蝦頭、蝦殼化學成分的對比研究[J].現(xiàn)代食品科技,2009，25(3):224-227.

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[10] 梁達文,張浩謀,黃志毅.飼用油脂的丙二醛檢測方法探討[J].廣東飼料,2011,20(4):36-37.

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[12] 曹小華.淺析魚粉的營養(yǎng)特性與新鮮度評價指標(二)[J]. 廣東飼料,2015，24 (8):46-48.

(責任編輯：舒蓮梅)

Nutritional characteristics and freshness determination of feed shrimp med

CAO Xiao-hua,LI Xiao-luan, CAI Mao-cheng,YU Wei-san,QI Xue-juan,ZHENG Guo-qiang

(Engineering Center of Guangdong Yuehai Feed Group，Zhanjiang 524017，China)

We collected 84 batches of shrimp med in the domestic circulation market, and carried out the determination and analysis of main nutrient composition and freshness index. The results showed that: shrimp med is similar to domestic fish meal in conventional nutrition, amino acid and fatty acid composition. Not only complete species, and nutritionally balanced，rich in essential amino acids such as methionine and lysine, and essential fatty acids such as EPA and DHA. In addition, it also contains 7 kinds of micro-mineral elements such as iron, zinc, copper, manganese, selenium, cobalt and nickel, and chitin and astaxanthin, which can be used as high-quality feed additives. However, the freshness quality of shrimp med was poor. The average contents of VBN, putrescine, cadaverine, histamine and malondialdehyde were 151.78 mg / 100 g, 3 470.62 mg/kg, 2 880.14 mg/kg, 224.128 mg/kg and 10.41 mg/kg, respectively,which indicated that the protein corruption, fat oxidation was very serious. It is suggested that the quality standard of shrimp med should be formulated to facilitate the proper use of shrimp med and feed production.

shrimp med；nutrient；freshness；biogenic amines

2017-04-29；

2017-05-20

曹小華(1987-)，男，工程師，研究方向為水產(chǎn)飼料原料質(zhì)量控制。

10.7633/j.issn.1003-6202.2017.07.012

S816.15;S816.17

A

1003-6202(2017)07-0046-05