曹小華，李小鑾，蔡懋成，余維三，齊雪娟，鄭國(guó)強(qiáng)

(廣東粵海飼料集團(tuán)工程中心，廣東 湛江 524017)

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飼用蝦粉的營(yíng)養(yǎng)特性與新鮮度測(cè)定

曹小華，李小鑾，蔡懋成，余維三，齊雪娟，鄭國(guó)強(qiáng)

(廣東粵海飼料集團(tuán)工程中心，廣東 湛江 524017)

采集國(guó)內(nèi)流通市場(chǎng)上84個(gè)批次的蝦粉，進(jìn)行了主要營(yíng)養(yǎng)成分及新鮮度指標(biāo)的測(cè)定和分析，結(jié)果表明：蝦粉在常規(guī)營(yíng)養(yǎng)、氨基酸及脂肪酸組成上與國(guó)產(chǎn)魚(yú)粉接近，不僅種類(lèi)齊全，且營(yíng)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(shí)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?jǐn)?shù)分別高達(dá)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(yán)重。建議制定蝦粉的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以利于蝦粉的正確使用和配合飼料生產(chǎn)。

蝦粉；營(yíng)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(zhǎng)，近年來(lái)受環(huán)境問(wèn)題及過(guò)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(yú)粉產(chǎn)量下降、資源緊缺、價(jià)格暴漲，使得尋找新的水產(chǎn)飼料蛋白質(zhì)，以減少對(duì)魚(yú)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(lèi)齊全、富含風(fēng)味物質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值接近魚(yú)粉等特點(diǎn)，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(guó)內(nèi)外學(xué)者利用蝦粉作為飼料蛋白質(zhì)源代替魚(yú)粉的效果研究有不少報(bào)道，在一定比例范圍內(nèi)的蝦粉添加均取得了良好的試驗(yàn)結(jié)果，例如：Julshamn等[1]用全蝦粉替代30%魚(yú)粉投喂大西洋鮭魚(yú)12周，其增重及特定生長(zhǎng)率和魚(yú)粉組飼料沒(méi)有顯著性差異；Nunes等[2]用全蝦粉替代11%魚(yú)粉投喂南美白對(duì)蝦，結(jié)果也是沒(méi)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(diǎn)，比一般的動(dòng)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(duì)流通市面上蝦粉的營(yíng)養(yǎng)成分及其鮮度品質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)的分析和評(píng)價(jià)，旨在為蝦粉的營(yíng)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(yàn)于2016-02-～2016-12-從國(guó)內(nèi)原料市場(chǎng)采集蝦粉樣品84個(gè)批次，樣品無(wú)腐臭、發(fā)霉、結(jié)塊等，符合飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。樣品經(jīng)旋風(fēng)磨粉碎后充分混合并過(guò)0.42 mm孔篩(內(nèi)徑)，采用四分法取樣100 g左右，真空密封儲(chǔ)存于4℃冰柜中。

1.2 營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)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(cè)定；氨基酸的測(cè)定參照GB/T 5009.124—2016食品中氨基酸的測(cè)定方法[3]；脂肪酸的測(cè)定參照GB/T 21514—2008 飼料中脂肪酸含量的測(cè)定方法[4]。

1.3 鮮度指標(biāo)檢測(cè)方法

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

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 蝦粉的營(yíng)養(yǎng)成分

2.1.1 一般營(yíng)養(yǎng)成分

表1為84個(gè)蝦粉的一般營(yíng)養(yǎng)成分含量分布情況。由表1可見(jiàn)，蝦粉的粗蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大多介于53%～60%，按照GB/T 19164—2003魚(yú)粉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定(魚(yú)粉粗蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥65%為特級(jí)品、≥60%為一級(jí)品、≥55%為二級(jí)品、≥50%為三級(jí)品)，蝦粉蛋白質(zhì)水平基本上處在二級(jí)和三級(jí)品等級(jí)中。相比魚(yú)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(yíng)養(yǎng)價(jià)值。而蝦粉的粗灰分接近魚(yú)粉，鈣、磷含量約為魚(yú)粉的一半，但鈣磷比與魚(yú)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(dòng)物良好的鈣磷供源。

表1 蝦粉的一般營(yíng)養(yǎng)成分

2.1.2 氨基酸組成

表2為84個(gè)蝦粉氨基酸組成及含量的統(tǒng)計(jì)分析。由表2可知，蝦粉中18種氨基酸種類(lèi)齊全，且含量相對(duì)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(yú)粉稍低一些外，其他氨基酸含量與魚(yú)粉接近。動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)的需求實(shí)質(zhì)上是對(duì)必需氨基酸的需求，必需氨基酸不能在動(dòng)物體內(nèi)合成，必須通過(guò)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?jǐn)?shù)在18%～25%左右，與魚(yú)粉并沒(méi)有顯著性的差異，必需氨基酸在總氨基酸中的占比接近魚(yú)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(yú)粉，因此蝦粉的氨基酸組成平衡性好，氨基酸模式滿足動(dòng)物營(yíng)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(lèi)蝦粉最小值最大值均值CV/%秘魯蒸汽魚(yú)粉國(guó)產(chǎn)魚(yú)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(jì)。

2.1.3 脂肪酸組成

表3為84個(gè)蝦粉與其他幾種動(dòng)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(duì)飼料的營(yíng)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(lèi)。

表3 蝦粉與其他幾種動(dòng)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(guó)產(chǎn)魚(yú)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(dá)28%)，是陸生性動(dòng)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(dòng)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(xué)功能，這也是魚(yú)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(lèi)脂肪酸的比例平衡，最為接近中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)的推薦值1∶1∶1，而n-3/n-6 PUFA比值對(duì)動(dòng)物機(jī)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(lái)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(shí)含有鐵、鋅、銅、錳、硒、鈷、鎳7種動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的微量元素，見(jiàn)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(cè)定了南美白對(duì)蝦蝦頭和蝦殼中甲殼素的濕基質(zhì)量分?jǐn)?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(lèi)胡蘿卜素，廣泛存在于蝦、蟹、魚(yú)、某些藻類(lèi)及真菌中，具有獨(dú)特的著色功能，能夠促進(jìn)抗體的產(chǎn)生，增強(qiáng)動(dòng)物的免疫力，在抗氧化性清除自由基方面，其能力強(qiáng)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(jì)。

2.2 蝦粉的新鮮度

動(dòng)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(biāo)，原料在加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)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(yíng)養(yǎng)價(jià)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(lái)評(píng)價(jià)，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(jí)脂肪酸、酮、醇等，這些產(chǎn)物對(duì)養(yǎng)殖魚(yú)蝦類(lèi)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(zhǎng)速度下降，或出現(xiàn)魚(yú)體變色等現(xiàn)象[9]。本試驗(yàn)采用揮發(fā)性鹽基氮、生物胺等指標(biāo)評(píng)價(jià)蝦粉的蛋白質(zhì)新鮮度，以丙二醛含量評(píng)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(xì)菌的作用，在腐敗過(guò)程中使蛋白質(zhì)分解而產(chǎn)生氨以及胺類(lèi)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(dòng)物的生長(zhǎng)率。按照GB 19164—2003魚(yú)粉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定(特級(jí)品≤110 mg/100 g，一級(jí)品≤130 mg/100 g，二、三級(jí)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(jí)魚(yú)粉品質(zhì)之下，故蛋白質(zhì)腐敗情況嚴(yán)重。

表5 84個(gè)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(guò)程中經(jīng)微生物脫羧作用的產(chǎn)物，是一類(lèi)具有生物活性的低分子量有機(jī)堿性化合物，但高濃度的生物胺會(huì)造成水產(chǎn)動(dòng)物疾病的蔓延，可以造成魚(yú)蝦類(lèi)胃腸道發(fā)育不良和功能障礙等，且生物胺會(huì)在養(yǎng)殖動(dòng)物體內(nèi)蓄積，影響?zhàn)B殖動(dòng)物產(chǎn)品食用安全。動(dòng)物蛋白源是生物胺的主要來(lái)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(dá)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(niǎo)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(yú)粉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的特極品等級(jí)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(qiáng)的一種生物敏感毒素，化學(xué)性質(zhì)高度穩(wěn)定，對(duì)動(dòng)物消化道有強(qiáng)烈的刺激作用，低劑量即可造成腸胃出血，引發(fā)動(dòng)物消化道疾病甚至死亡。

表6 84個(gè)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(guò)程中生成的過(guò)氧化脂質(zhì)，在熱、光、重金屬等過(guò)氧化物分解因子存在下，進(jìn)一步分解產(chǎn)生的一種醛類(lèi)物質(zhì)。通常脂肪在氧化過(guò)程中，產(chǎn)生的過(guò)氧化物會(huì)不斷降解，使過(guò)氧化值逐漸下降，因此很難準(zhǔn)確判定油脂的氧化酸敗程度。但在脂肪氧化過(guò)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(zhǔn)確的反應(yīng)脂肪的氧化程度[10]。此外，測(cè)定丙二醛含量還有靈敏度高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，故而是客觀評(píng)價(jià)飼料脂肪酸敗程度的最佳指標(biāo)[11]。一般紅魚(yú)粉中的丙二醛含量應(yīng)控制在≤8 mg/kg為宜，秘魯魚(yú)粉應(yīng)≤5 mg/kg[12]。由表7可知，在84個(gè)蝦粉樣品中，88%以上的樣品丙二醛值超過(guò)8 mg/kg，均值達(dá)到10.41 mg/kg，這表明蝦粉的油脂氧化程度很深，脂肪酸敗嚴(yán)重。

表7 84個(gè)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?jǐn)?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(yíng)養(yǎng)組成上，蝦粉非常接近國(guó)產(chǎn)魚(yú)粉的營(yíng)養(yǎng)水平，不僅種類(lèi)齊全，而且營(yíng)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(lái)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(jí)魚(yú)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(yán)重，氨基酸受到不同程度的分解、破壞，直接影響了蝦粉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和飼用效果。

目前，大多飼料企業(yè)將蝦粉歸為國(guó)產(chǎn)魚(yú)粉中的一類(lèi)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中也沒(méi)有單行的明文條例，雖然蝦粉的主要營(yíng)養(yǎng)組成與魚(yú)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(yú)粉差異較大，因此建議飼料行業(yè)制定單行的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，尤其是新鮮度指標(biāo)方面的限量要求。另外，蝦粉中存在的生物胺、丙二醛、過(guò)氧化脂質(zhì)等腐敗產(chǎn)物對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)性能、肝胰臟健康、免疫及體色方面的影響，還缺乏養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證，有待下一步研究。

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(責(zé)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?yàn)樗a(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