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      環(huán)境溫度對(duì)不同油脂配制的濃縮料氧化酸敗的影響

      2022-07-13 11:22:24尚秀國(guó)崔英杰田滿婷楊永杰黃林鑫朱曉萍
      中國(guó)畜牧雜志 2022年7期
      關(guān)鍵詞:椰子油酸敗酸價(jià)

      尚秀國(guó),崔英杰,田滿婷,楊永杰,黃林鑫,朱曉萍

      (佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院生命科學(xué)與工程學(xué)院,廣東佛山 528231)

      油脂氧化一般被認(rèn)為是“自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”。脂肪由甘油三酯水解為游離脂肪酸后,被進(jìn)一步分解為氫過氧化物,并產(chǎn)生自由基。這些自由基如果不能被及時(shí)清除,就能夠在較短時(shí)間內(nèi)擴(kuò)增成大量的自由基和過氧化物,并進(jìn)一步分解成醛、酮、醇、羧酸等小分子復(fù)合物,產(chǎn)生不良?xì)馕?,破壞?dòng)物細(xì)胞膜的正常生理功能,降低畜禽免疫力,引起動(dòng)物疾病的發(fā)生和發(fā)展。目前,對(duì)于飼料的研究多集中在飼料添加劑、飼料配方與動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需求領(lǐng)域,極少見到有關(guān)飼料產(chǎn)品在自然儲(chǔ)存過程中其品質(zhì)變化的研究。本研究以實(shí)際生產(chǎn)中常用的大豆油、椰子油和脂肪粉為油脂原料,將其配制成濃縮料,分別儲(chǔ)存在常溫(25℃)或高溫(35℃)下,檢測(cè)飼料的感官、水分含量及其氧化指標(biāo)的變化,以評(píng)估環(huán)境溫度對(duì)不同油脂配制的濃縮料氧化酸敗的影響程度,為相關(guān)企業(yè)在控制產(chǎn)品品質(zhì),提高飼喂效果方面提供參考。

      1 材料與方法

      1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用2×3 雙因素區(qū)組設(shè)計(jì),將用大豆油、椰子油和脂肪粉配制的濃縮料配好后,分別在常溫(25℃)和高溫(35℃)環(huán)境(恒溫培養(yǎng)箱)下儲(chǔ)存,即常溫下大豆油組(NS25)、椰子油組(NY25)和脂肪粉組(NF25),高溫下大豆油組(HS35)、椰子油組(HY25)和脂肪粉組(HF25),試驗(yàn)共6 個(gè)處理,每個(gè)處理4 個(gè)重復(fù),共24 個(gè)樣品,分別在0、15、30、45 d 和60 d 檢測(cè)其感官指標(biāo)、水分含量和氧化指標(biāo)。

      1.2 試驗(yàn)材料 40% 保育濃縮料的配制原則為與60%的玉米配合成全價(jià)料后,可滿足《豬飼料標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T-2004)中仔豬(體重為8~20 kg)的營(yíng)養(yǎng)需求。在濃縮料中,分別用大豆油、椰子油和脂肪粉,其中大豆油為一級(jí)大豆油,椰子油為市售椰子毛油,脂肪粉由廣州藍(lán)雷生物科技有限公司提供,其組成為20% 椰子油、22.5% 豆油、2.5% 磷脂油和5% 精煉魚油以及50% 的載體膨化玉米粉。飼料配方及其營(yíng)養(yǎng)水平見表1。

      表1 飼料配方及營(yíng)養(yǎng)水平

      1.3 檢測(cè)指標(biāo)與方法

      1.3.1 感官指標(biāo)檢測(cè) 感官分析參照食品感官檢驗(yàn)方法進(jìn)行。依據(jù)飼料產(chǎn)生的酸敗味來評(píng)估飼料的氧化酸敗程度。感官指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是:“-”無異味,未酸??;“+”微酸、有輕微哈喇味,為輕微酸敗,“++”酸味、有哈喇味,為一般酸敗,“+++”酸味明顯,有嚴(yán)重哈喇味,為嚴(yán)重酸敗。

      1.3.2 水分含量的測(cè)定 采用烘箱干燥法測(cè)定飼料的水分含量。

      1.3.3 氧化指標(biāo)的測(cè)定 采用《飼料中粗脂肪的測(cè)定》(GB/T 6433-2006)提取飼料樣品中粗脂肪,參照附錄B《魚粉中酸價(jià)檢測(cè)方法》(GB/T 19164-2003)測(cè)定提取物的酸價(jià)。參照GB/T 5538-2005 方法測(cè)定并計(jì)算飼料的過氧化值。參照《動(dòng)植物油脂 茴香胺值的測(cè)定》(GB/T 24304-2009)測(cè)定并計(jì)算飼料的茴香胺值。

      1.3.4 日平均增長(zhǎng)率的計(jì)算 酸價(jià)的日平均增長(zhǎng)率=(酸價(jià)終值-酸價(jià)初值)÷天數(shù)×100%

      過氧化值的日平均增長(zhǎng)率=(過氧化值終值-過氧化值初值)÷天數(shù)×100%

      茴香胺值的日平均增長(zhǎng)率=(茴香胺值終值-茴香

      胺值初值)÷天數(shù)×100%

      1.4 統(tǒng)計(jì)分析 用Excel 2013 軟件整理數(shù)據(jù),采用SPSS 22.0 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行雙因素方差分析、簡(jiǎn)單效應(yīng)分析和回歸分析。計(jì)算最小二乘均數(shù)及平均標(biāo)準(zhǔn)誤,采用Turkey HSD 法進(jìn)行多重比較。<0.01 表示差異極顯著,<0.05 表示差異顯著,>0.05 表示差異不顯著。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 感官指標(biāo)分析 由表2 可見,高溫下,大豆油組15 d 輕微酸敗,45 d 嚴(yán)重酸敗。椰子油組和脂肪粉組30 d 輕微酸敗,45 d 酸敗。常溫下,大豆油組30 d 輕微酸敗,45 d 酸??;而椰子油組和脂肪粉組45 d、60 d均為輕微酸敗。說明從感官指標(biāo)上判斷,大豆油的氧化穩(wěn)定性要低于椰子油和脂肪粉。

      表2 不同濃縮料的感官指標(biāo)

      2.2 飼料中的水分含量 從表3 可見,各處理組間水分含量變化差異均未達(dá)到顯著水平。60 d 內(nèi),不同油脂配制的濃縮料的水分含量都略有增長(zhǎng),以高溫大豆油組的增長(zhǎng)幅度最大,常溫脂肪粉組的增長(zhǎng)幅度最小,說明飼料中油脂的氧化穩(wěn)定性很難通過水分含量變化來判斷。

      表3 儲(chǔ)存期間不同濃縮料的水分含量 %

      2.3 環(huán)境溫度對(duì)不同油脂配制的濃縮料酸價(jià)的影響 由表4 可見,整個(gè)儲(chǔ)存期,溫度和油脂種類均對(duì)酸價(jià)產(chǎn)生影響(<0.01),而且溫度與油脂之間存在著顯著的互作效應(yīng)(<0.01)。線性回歸分析表明:隨著貯存時(shí)間延長(zhǎng),各組的酸價(jià)均線性升高(<0.01)。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明:與常溫組比,高溫組的酸價(jià)均增加較快(<0.01)。而同一溫度下,均為大豆油組的酸價(jià)增長(zhǎng)較快,其次是椰子油組,最慢的是脂肪粉組(<0.01)。說明同一溫度下,大豆油組的穩(wěn)定性較差。

      表4 不同油脂配制的濃縮料在高低溫下酸價(jià)的變化規(guī)律 mg/g

      2.4 環(huán)境溫度對(duì)不同油脂配制的濃縮料過氧化值的影響由表5 可見,整個(gè)儲(chǔ)存期,溫度和油脂種類均對(duì)過氧化值產(chǎn)生了影響(<0.01),而且溫度與油脂種類之間存在顯著的互作效應(yīng)(<0.01)。線性回歸分析表明:隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng),各組的過氧化值均呈曲線上升趨勢(shì)(<0.01)。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明:與常溫組比,各高溫組的過氧化值上升速度均較快(<0.01)。同一溫度下,大豆油組的過氧化值上升速度最快,其次是椰子油組,最慢的是脂肪粉組(<0.01)。

      表5 不同油脂配制的濃縮料在高低溫下過氧化值的變化規(guī)律 meq/kg

      2.5 環(huán)境溫度對(duì)不同油脂配制的濃縮料茴香胺值的影響由表6 可見,儲(chǔ)存過程中,溫度和油脂種類均對(duì)茴香胺值產(chǎn)生了影響(<0.01),而且溫度與油脂之間存在顯著的互作效應(yīng)(<0.01)。線性回歸分析表明:隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng),各組的茴香胺值均線性升高(<0.01)。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明:與常溫組比,各高溫組的茴香胺值上升速度均較快(<0.01)。在同一溫度下,大豆油組的茴香胺值上升速度最快,其次是脂肪粉組,最慢的是椰子油組(<0.01)。

      表6 不同油脂配制的濃縮料在高低溫下茴香胺值的變化規(guī)律 %

      2.6 環(huán)境溫度對(duì)不同油脂配制的濃縮料氧化指標(biāo)日平均增長(zhǎng)率的影響 由表7 可見,在同一溫度條件下,大豆油組的酸價(jià)、過氧化值和茴香胺值的日平均增長(zhǎng)率最快(<0.01)。相對(duì)于脂肪粉組,椰子油組在高溫時(shí)其酸價(jià)、過氧化值的日平均增長(zhǎng)率較快(<0.01),茴香胺值差別不大;在常溫時(shí)其酸價(jià)和茴香胺值的日平均增長(zhǎng)率反而比較慢(<0.01),過氧化值的日平均增長(zhǎng)率較快(<0.01)。

      表7 環(huán)境溫度對(duì)不同油脂配制的濃縮料氧化指標(biāo)日平均增長(zhǎng)率的影響 %

      3 討論

      3.1 環(huán)境溫度對(duì)不同油脂配制的濃縮料感官指標(biāo)和水分的影響 油脂極易被氧化而酸敗,特別是含有不飽和雙鍵的油脂在室溫條件下即可發(fā)生氧化反應(yīng),產(chǎn)生游離脂肪酸,繼而產(chǎn)生氫過氧化物及其它氧化物,油脂變色,并發(fā)出難聞的氣味,期間伴有水分增加,使得飼料失去飼喂價(jià)值,并影響動(dòng)物健康,產(chǎn)生疾病。為避免脂質(zhì)過氧化反應(yīng)所帶來的危害,控制脂質(zhì)氧化的負(fù)面作用,無論是飼料生產(chǎn)過程中,還是養(yǎng)殖現(xiàn)場(chǎng)都需要先通過感官判斷來了解飼料中的油脂酸敗狀況。本研究結(jié)果表明,在同一溫度條件下,大豆油組出現(xiàn)酸敗味均早于椰子油組和脂肪粉組,高溫下,大豆油組是15 d,椰子油組和脂肪粉組是30 d;常溫下,大豆油組是30 d,而椰子油組和脂肪粉組是45 d。本實(shí)驗(yàn)室前期在預(yù)混料方面的研

      究也得到同樣的規(guī)律,一些研究也得到類似結(jié)論,說明大豆油組的穩(wěn)定性較差,并與溫度無關(guān)。

      水分是脂肪水解反應(yīng)的媒介,也是各種微生物的繁殖的必要條件。飼料中水分越高,微生物的繁殖越快,同時(shí)飼料中油脂的氧化酸敗也就越快。本試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng),各組濃縮料的水分含量都略有增長(zhǎng),其中大豆油組的增長(zhǎng)幅度略高于其他組,但各處理組之間差異不顯著。這與楊玉芬等研究結(jié)果一致。但陳煥研究認(rèn)為,飼料水分含量的高低與油脂氧化酸敗之間相關(guān)性不大。造成不同試驗(yàn)結(jié)果差異的原因目前還不清楚,可能是由于油脂氧化是一個(gè)復(fù)雜的過程,受到飼料原料的組成、溫濕度、金屬離子、氧氣等諸多因素影響,無法簡(jiǎn)單從水分含量來進(jìn)行判斷。

      3.2 環(huán)境溫度對(duì)不同油脂配制的濃縮料氧化指標(biāo)及其日平均增長(zhǎng)率的影響 酸值、過氧化值和茴香胺值是目前國(guó)內(nèi)外評(píng)價(jià)油脂氧化酸敗程度的主要指標(biāo)。一般酸價(jià)和過氧化值是油脂初級(jí)氧化程度的評(píng)判指標(biāo),茴香胺值是油脂深度氧化的評(píng)判指標(biāo)。本研究結(jié)果表明,隨著儲(chǔ)存期的延長(zhǎng),各組的酸價(jià)、過氧化值和茴香胺值均線性升高,這與宋公帥等的研究結(jié)果一致,鮑丹青等的研究也證實(shí)了這一點(diǎn)。但陳煥研究發(fā)現(xiàn),在2 個(gè)月的儲(chǔ)存期內(nèi),大豆油組和棕櫚油組的酸價(jià)變化幅度很小,遠(yuǎn)低于同一儲(chǔ)存條件下飼料酸價(jià)的變化程度。仇海瑀等研究發(fā)現(xiàn)在4 個(gè)月存儲(chǔ)期內(nèi),大豆油、魚油和飼料用混合油脂的酸價(jià)基本保持不變。劉紅麗等研究發(fā)現(xiàn)棕櫚油在常溫儲(chǔ)放過程中的酸值、茴香胺值增長(zhǎng)很小。造成以上結(jié)果差異的原因可能是飼料在儲(chǔ)藏期間的變化與單一油脂不同。當(dāng)油脂被添加到飼料后,首先是不可避免地與飼料中的微量元素接觸,如五水硫酸銅、一水硫酸亞鐵、一水硫酸鋅等,這些不經(jīng)處理的無機(jī)微量元素將極大地促進(jìn)油脂的氧化,導(dǎo)致油脂酸??;二是飼料原料經(jīng)過粉碎后,原料中天然存在的脂肪水解酶和脂肪氧合酶暴露出來,與添加的油脂混合后增加了油脂氧化分解的幾率;三是飼料中存在著大量微生物,它們利用飼料間隙中的空氣迅速繁殖,并產(chǎn)生分解脂肪的酶類,促進(jìn)了油脂的氧化酸敗。

      溫度是影響油脂氧化的主要因素。本研究結(jié)果表明,與常溫組相比,高溫顯著促進(jìn)了各組油脂的酸價(jià)、過氧化值和茴香胺值的上升速度,這與前人研究結(jié)果一致,許多研究也證實(shí)了這一點(diǎn)。這可能是由于溫度對(duì)甘油三脂及其他物質(zhì)的異構(gòu)化、分解等有一定的誘導(dǎo)作用,且溫度越高,誘導(dǎo)速率越快。

      在同一溫度下,大豆油組的酸價(jià)、過氧化值和茴香胺值的日平均增長(zhǎng)率最快,脂肪粉組和椰子油組則穩(wěn)定得多。這可能是大豆油組含有更多的不飽和脂肪酸,尤其是亞油酸含量較高,其中的不飽和雙健更易受到攻擊,從而穩(wěn)定性較差。與脂肪粉組相比,椰子油組在高溫時(shí)其酸價(jià)、過氧化值的日平均增長(zhǎng)率較快,茴香胺值差別不大,在常溫時(shí)其酸價(jià)和茴香胺值的日平均增長(zhǎng)率反而比較慢,過氧化值增長(zhǎng)較快,說明常溫時(shí)椰子油組的穩(wěn)定性比脂肪粉組好,高溫時(shí)脂肪粉組的穩(wěn)定性要優(yōu)于椰子油組。造成椰子油組在2 種溫度下穩(wěn)定性不同的原因可能與本試驗(yàn)用的毛椰子油有關(guān)。毛椰子油是椰干經(jīng)壓榨或萃取獲得的一種粗制的椰子油,本身含有一定的水分、懸浮雜質(zhì)和膠溶性雜質(zhì),一般顏色較深,酸價(jià)較高。在常溫下,這些雜質(zhì)可能與油脂反應(yīng)不明顯,因此,酸價(jià)、過氧化值和茴香胺值上升比較慢。而在高溫下,一些雜質(zhì)與椰子油的碳鏈發(fā)生氧化還原反應(yīng),導(dǎo)致油脂氧化指標(biāo)升高。脂肪粉組穩(wěn)定性較好的原因則可能與其加工工藝有關(guān),脂肪粉在加入飼料前一般先采用乳化劑對(duì)脂肪粉中的油脂進(jìn)行乳化,然后加入油脂抗氧化劑,以保證其穩(wěn)定性。

      4 結(jié)論

      本試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng),各組油脂的氧化速度均線性升高。與常溫組比,高溫各組油脂的酸價(jià)、過氧化值、茴香胺值均較高,說明高溫促進(jìn)油脂的氧化。與大豆油組相比,同一溫度下,椰子油組和脂肪粉組的酸價(jià)、過氧化值、茴香胺值均較低,說明椰子油和脂肪粉的氧化穩(wěn)定性比大豆油好。在配制濃縮料時(shí),從穩(wěn)定性方面考慮,應(yīng)優(yōu)先考慮椰子油和脂肪粉作為油脂原料。

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