水产饲料及原料抗氧化解决方案

水产饲料及原料抗氧化解决方案

建明水产科技鲜宝康^TM系列抗氧化剂-固液结合全方位保驾护航

 

当前饲料原料价格飞涨，有效的保障饲料及原料安全对于企业谋求发展、稳定产品品质至关重要。相较于畜禽饲料，水产饲料高蛋白高油脂的属性极为突出，这对抗氧化提出了更高的要求。与此同时，水产企业使用的多种原料，例如鱼粉，鸡肉粉，鱼油和豆油等都比较容易发生氧化。诱导氧化的因素多种多样，在原料和饲料的生产、运输、存储过程中都存在极大的氧化风险。

1），空气（氧气）。氧气是油脂氧化的必要条件。部分优质原料会采取包装袋升级，抽提空气并充入惰性气体以起到隔绝氧气的作用，从而保护饲料原料。但是该方法操作繁琐，成本较高，难以普及。常规原料无法避免空气（氧气）的影响。

2），光照。植物油脂中含有光敏物质（如核黄素、叶绿素等），可吸收自然光并释放能量诱导其他化学反应，例如脂质氧化。实际的运输过程中，油脂必然受到自然光的影响。

3），温度。温度的升高会加速氧化的发生，夏季高温、饲料和原料海陆运曝晒、生产膨化高温、制粒高温和烘箱温度都会很大程度的加剧油脂的氧化反应，且不可避免。

4），金属离子。金属通过价态的变化传递电子，诱发并催化脂类的氧化。常见有催化能力的变价金属包括铁、铜、钴、镍、锰和钛等。Chan（1987）发现，三价铁离子是非常强的自由基诱发剂，能极大的诱发自由基的链锁反应。

对于水产饲料，影响因素不仅限于以上几点。配方中使用的鱼油和豆油包含大量的不饱和双键，典型的鳀鱼油中单不饱和脂肪酸占比38%，多不饱和脂肪酸占比37%；典型的豆油中单不饱和脂肪酸占比24%，多不饱和脂肪酸占比61%。不饱和脂肪酸的高含量，一方面使得鱼油和豆油非常容易氧化，其次油脂在饲料生产过程中高温及金属离子可能加剧其氧化的程度。为了更好的保护水产饲料和饲料原料，减缓以上多因素的不良影响，有效延长成品和原料的保存期，抗氧化剂的添加必不可少。

 

油脂氧化的危害

作为水产动物生长发育和繁殖所必须的营养素，油脂是最好的能量来源，是水产动物必需脂肪酸的重要来源，是脂溶性维生素和色素的载体，同时可以有效的增强饲料的适口性。关于油脂氧化的危害也有非常多的报道。Yang（2015）指出，随着氧化鱼油使用量的升高，南美白对虾的增重率、特定生长率和末重显著下降（图1）。与此同时多个报道显示，氧化油脂会极大的影响水产动物的采食量、生长性能、体成分、体内抗氧化机制和肝脏健康等（Yin，2018；Cowey, C. B., 1984; Hamre, K., 2001）。

 

4F: 100% 新鲜鱼油,

3F1O: 75% 新鲜鱼油 + 25% 氧化鱼油,

2F2O: 50% 新鲜鱼油 + 50% 氧化鱼油

1F3O: 25% 新鲜鱼油 + 75% 氧化鱼油,

4O: 100% 氧化鱼油

图1 氧化鱼油对南美白对虾生长性能的影响

 

油脂氧化评估方法

油脂氧化对于水产动物的生长性能和健康危害极大，因此需要明确油脂氧化的程度。依据不同阶段氧化产物的不同，目前水产饲料行业应用较为普遍的方法包括油脂酸价、过氧化值和丙二醛的测定。其中部分指标测定的测定方法重复性较低，为了规避检测误差，建明水产科技坚持使用油脂稳定性指数（OSI）来评估油脂氧化的严重程度。

 

                                                     

 

 
 

建明年度油脂评估报告

市场上油脂品类繁多，品质和新鲜度参差不齐。建明动物营养联合英国诺丁汉大学Wealleans, A. L., （2021）教授评估和分析了724份从欧洲、俄罗斯、中东和北非收集的油脂样品，结果如表1和表2。依据表1的油脂样品氧化程度评估标准，通过表2油脂样品的氧化指标平均值可以看到：

油脂硫代巴比妥酸（TBA）值均小于0.5ppm（非鱼油）或者5ppm（鱼油），说明氧化未开始，禽油除外；

油脂过氧化（PV）值除玉米油2.58meq/kg、猪油4.63meq/kg和禽油2.15meq/kg之外，其他油脂PV值均大于5meq/kg，其中葵花籽油PV值大于10meq/kg，说明氧化开始。

表1 油脂样品氧化程度评估标准

表2 油脂样品的氧化指标平均值

以上数据可以看到大部分油脂PV值大于5，表明油脂品质不达标，油脂新鲜度未达到从业者的预期；通过TBA值和PV值的对比，说明单一指标无法准确的评估氧化是否开始及氧化程度。多指标检测叠加OSI油脂稳定性指数可以更好更准确的评估油脂品质和氧化情况。建明在抗氧化领域有数十年的沉淀和累积，可以协助企业完善对油脂氧化及安全的评估，并得到了饲料企业的认可。

建明水产科技鲜宝康^TM系列抗氧化剂 – 固液结合全方位保驾护航

鲜宝康^TM系列抗氧化剂包含粉剂和液剂，针对水产饲料和饲料原料设计，能有效预防和延缓氧化的发生。抗氧化剂的选择需考虑多个方面，例如1）稳定性好、抗氧化效果优良；2）原料本身及分解产物无毒无害；3）使用便捷、性价比高。与此同时抗氧化剂的设计需要遵循多个原则1）抗氧化剂之间的协同作用；2）抗氧化剂底物的特异性；3）抗氧化剂配伍的螯合剂选择。详细内容请参阅建明水产科技微信公众号推文《一文看懂水产抗氧化剂的选用要点》和《为水产饲料及原料持久保鲜，抗氧化剂在工作》。

鲜宝康^TM C200粉剂是采用建明专有的工艺和流程生产得到的复配粉剂抗氧化剂，具有性能稳定、流动性好、颗粒度小且均一、分散度高、性价比高等特点,充分满足饲料和粉剂原料对抗氧化的需求。图2中可以清晰的看到，市场同类型产品其载体粗糙，产品细度不均匀，抗氧化剂有效成分颗粒大小差异极大，说明其加工过程中抗氧化剂成分缺乏有效保护。

图2，40倍显微镜下观察鲜宝康^TM C200粉剂及同类型产品物理性状

鲜宝康™PG粉剂拥有上述鲜宝康^TM系列产品良好的物理性状。同时作为新一代的粉剂复配型抗氧化剂，其独特的配方设计赋予了产品全新的功能 - 保护虾青素等极易被氧化的高价值色素。主要优势包括以下三个方面：

1）在膨化工艺中，能快速反应吸收自由基，预防虾青素等色素的氧化反应；

2）良好的位阻效应，配方中有效成分极性不同，可以通过恰当的排列针对性的保护虾青素；

3）具生物活性成分，可持久抑制自由基生成。

从图3中可以看到，每吨饲料添加500克鲜宝康™PG粉剂可以有效的减少膨化过程中虾青素的损失。膨化制粒之后，对照组虾青素含量为77.35ppm，鲜宝康™PG组虾青素含量为94.40ppm。计算得到虾青素的保留率鲜宝康™PG组为85.82%，比对照组高出15.50%。

图3，膨化后饲料中虾青素含量（ppm）及虾青素保留率（%）

 

鲜宝康^TM液剂是建明水产科技专为水产液体原料如鱼油/豆油等推出的复配液体抗氧化剂。产品自身稳定性好，在油脂中溶解性和分散性极佳。油罐中直接添加即可，无需额外搅拌，充分起到保护油脂的作用。针对粉剂饲料原料如鱼粉/鸡肉粉等，可通过建明“敏思多”液体喷涂系统添加鲜宝康液体产品，详细说明及优势见下文。

 

不同饲料和饲料原料中，抗氧化剂粉剂和液剂如何选择和使用？

 

膨化饲料/颗粒饲料

膨化饲料生产过程中，高温、高水分和高压会急剧加速氧化的发生。所以需要充分考虑加工过程中以及加工之后存储过程中的保护需求，如图4中黄色点所示，氧化可能发生在任意一点。膨化饲料内部存在非常多孔隙用于容纳喷涂的鱼油或者豆油，如图4中红色箭头所示；同时喷涂的油脂有很大一部分会停留在饲料表面，如图4中红色虚线所示。因此，对于膨化料需要保护的有三个部分，延缓饲料加工和存储过程中的氧化，预防孔隙中油脂氧化，并充分保护饲料表面的油脂。对于颗粒饲料，尤其是部分表面喷油的饲料，同样需要预防加工过程中的氧化。

 

因此在膨化和颗粒饲料中，需同时添加抗氧化剂鲜宝康^TM C200粉剂和鲜宝康^TM液剂。粉剂直接添加到生产制粒过程中，液剂则添加到油脂（直接加入油罐）中。具体粉剂和液剂抗氧化剂的添加量请咨询建明水产科技的技术专家。

图4，膨化饲料横切面示意图

水产饲料中虾青素保护方案

虾青素作为天然抗氧化剂和着色剂，价格昂贵且易被氧化和破坏，饲料企业在实际的生成过程中多采用超量添加来弥补因膨化制粒等造成的损失。水产膨化料中添加500克/吨鲜宝康™PG粉剂产品，可有效减少虾青素因膨化工艺造成的损失（图3）。

鱼粉/鸡肉粉

方案一，生产过程中直接添加鲜宝康^TM C200粉剂，分散均匀，保护效果好。

方案二，配备建明“敏思多”液体喷涂系统，添加鲜宝康^TM液剂。液体喷涂系统可将液体抗氧化剂雾化并均匀喷涂在鱼粉和鸡肉粉表面，极大的提高了抗氧化剂在原料中的分布，可以更好的预防随机发生的氧化反应。

 

 

References:

Chan H. 1987. Autoxidation of Unsaturated Lipids. London: Academic Press: 1-16, 51-93, 141-206

S.-P. Yang, H.-L. Liu, C.-G. Wang, P. Yang, C.-B. Sun & S.-M. Chan. 2015 Effect of oxidized fish oil on growth performance and oxidative stress of Litopenaeus vannamei. Aquaculture Nutrition 21;121-127

Peng Yin, Shiwei Xie, Zhenlu Liu, Yunjing Huo, Tianyu Guo, Haohang Fang, Yanmei Zhang, Yongjian Liu, Jin Niu, Lixia Tian, 2019. Effects of dietary oxidized fish oil on growth performance, antioxidant defense system, apoptosis and mitochondrial function of juvenile largemouth bass (Micropterus salmoides). Aquaculture. 347-358.

Cowey, C.B., Degener, E., Tacon, A.G.J., Youngson, A. & Bell, J.G. 1984. The effect of vitamin E and oxidized fish oil on the nutrition of rainbow trout (Salmo gairdneri) grown on natural varying water temperatures. Br. J. Nutr., 51, 443–451.

Hamre, K., Kolas, K., Sandnes, K., Julshamn, K. & Kiessling, A. 2001. Feed intake and absorption of lipid oxidation products in Atlantic salmon (Salmo salar) fed diets coated with oxidized fish oil. Fish Physiol. Biochem., 25, 209–219.

Wealleans, A. L., Bierinckx, K., Witters, E., Benedetto, M., & Wiseman, J. 2021. Assessment of the quality, oxidative status and dietary energy value of lipids used in non‐ruminant animal nutrition. Journal of the Science of Food and Agriculture, 101(10), 4266–4277.