飼料企業如何自行評估防霉劑使用效果

和興

由于飼料復合防霉劑沒有國家和行業標準，給飼料防霉劑的質量評估和選購造成了一定的困難。本文旨在探討評估飼料防霉劑效果更準確可行的方法。通過對不同類型的飼料防霉劑，用不同的防霉抑菌試驗方法，進行的防霉試驗結果比較，提出采用飼料破壞性防霉存放試驗結合飼料常規存放試驗法，能較準確可靠地評估飼料防霉劑的使用效果。

霉菌是菌絲體發達而又不形成較大子實體的一部分真菌的俗稱。霉菌廣泛存在于自然界中，霉菌對糧食、飼料的污染隨處可見。據估計，全世界每年約有25%的糧食和飼料被霉菌污染，造成巨大的直接或間接經濟損失[1]。如何預防和減少飼料的霉變，是目前飼料工業的一個亟待解決的問題。預防飼料霉變的方法很多，歸納起來主要有物理防霉法和化學防霉法兩大類。物理防霉法主要有：
降低物料的水分和存放環境空氣相對濕度；填充惰性氣體；真空包裝；低溫冷藏等。采用物理防霉法保存飼料，操作繁雜且成本高，難以在飼料行業推廣應用。化學防霉法是通過在飼料中添加適量安全高效的化學抑菌物質來抑制霉菌的生長和繁殖的方法。根據目前飼料生產的成本控制、包裝、貯存等實際情況，添加化學防霉劑是一種較經濟、實用、有效的辦法。目前市場上飼料防霉劑的品種很多，由于沒有飼料復合防霉劑的國家和行業標準，給飼料企業評估防霉劑的質量和效果造成了一定困難，本文旨在探討更準確可行的評估防霉劑效果的方法。

1
飼料防霉劑的品種和現狀
當前市場上飼料防霉劑主要有三大類：第一類為純有機酸型，主要原料有丙酸、乙酸、苯甲酸等；第二類為純有機酸鹽型，如丙酸鹽、醋酸鹽、苯甲酸鈉等；第三類為有機酸及其鹽復配而成的復合防霉劑。曾批準使用的富馬酸酯類防霉劑，由于存在安全性問題，2003年國家農業部已將之排除在允許使用的添加劑品種目錄之外。允許使用的防霉劑原料有很多種，不同原料的抑菌力不同，市場上胡搭亂配、以次充好、甚至違規使用原料的現象仍然存在，要選擇到真正質量優良的防霉劑產品，必須對防霉劑的質量和抑菌效果進行正確的評估。
2
評估飼料防霉劑效果的方法探討
目前飼料防霉劑防霉效果的評估沒有國家或行業標準，業內常用的評估方法有多種，主要是一些科研單位和有實力的防霉劑生產企業提出來的，這些方法按試驗的基質可分為兩大類：
第一類，以高鹽察氏培養基為抑菌試驗基質。此類試驗是以GB 13092-91《飼料中霉菌檢驗方法》為基礎發展延伸而來的，包括：杯碟法（測定抑菌圈直徑）、最低抑菌濃度法、平皿計數抑菌法。方法原理：在玻璃培養皿中，將含適量霉菌數量的帶菌液和一定濃度的防霉劑溶液，共同混勻分布在高鹽察氏培養基中，置于霉菌培養箱內, 于（28±1）℃下培養觀察一段時間，記錄并比較不同防霉劑對霉菌的抑制能力。
第二類，以飼料為防霉抑菌試驗基質。方法原理是：將適量的防霉劑混勻到飼料中，在一定條件下存放，通過測定一定時間段的某些指標（如霉菌菌落總數、二氧化碳產量、飼料溫度等），來判斷霉菌生長的情況，比較防霉劑的抑菌能力。這一類評估方法主要包括：飼料常規存放試驗法、溫度測定法、二氧化碳釋放法、破壞性存放試驗法等。
這些評估方法中，有些由于實驗條件的限制或方法本身的局限性，在實踐運用時，往往無法得到準確的防霉試驗結果。根據我們多年應用這些試驗方法的經驗，認為評估各種不同類型飼料防霉劑防霉效果時，第二類方法比第一類方法的結果更為準確可靠。雖然第一類方法具有速度快、重復性高、能快速得出實驗結果的特點，但由于試驗采用瓊脂培養基作為霉菌生長的基質，沒有充分考慮飼料成分及飼料生產加工工藝對防霉劑成分的影響，在評估某些類型的防霉劑產品時，往往得到與在飼料中的防霉能力完全不同的結果。
3
不同方法防霉效果試驗

對兩種不同類型飼料防霉劑，分別采用平皿計數抑菌法和飼料破壞性存放試驗法進行霉菌抑制試驗的結果比較。
3.1
試驗的防霉劑樣品來源：
1#：市場上以香料和有機酸為主要成分的飼料防霉劑；2#：市場上以有機酸和有機酸鹽為主要成分的飼料防霉劑。
3.2
試驗方法
3.2.1
平皿計數抑菌法
試驗器材和培養基的準備：先將所需的玻璃器皿和霉菌培養基按GB13092-91《飼料中霉菌檢驗方法》進行滅菌消毒。
試驗用霉菌帶菌液的制備：稱取一定質量的已知大概霉菌數量的飼料或玉米樣品，按GB13092-91《飼料中霉菌檢驗方法》中的規定，將試樣逐級稀釋至每毫升含霉菌約100個，備用。
操作步驟：往玻璃培養皿中加入1 mL制作好的霉菌帶菌液和1 mL 0.1%～0.2%濃度的防霉劑溶液，立即傾注15～20mL培養基至培養皿內，充分混合均勻。培養基凝固后，將培養皿翻轉，置于霉菌培養箱內，在（28±1）℃下培養3d，從第3天開始觀察霉菌生長情況，同時記錄霉菌的菌落總數，共培養7d，觀察、記錄結果。將試驗組與未加防霉劑的對照組進行比較，計算抑菌率，比較防霉劑的平皿抑菌能力。
3.2.2
破壞性存放試驗法：
方法原理：通過提高飼料水分含量，提高存放環境的相對濕度，以加快飼料霉變速度。通過觀察添加不同防霉劑的飼料霉變先后順序，或測定試驗飼料霉菌菌落總數來比較判斷防霉劑防霉效果優劣。
操作步驟：先制作好適當水分的飼料（水分含量18%左右）。稱取一定質量已制作好的高水分飼料，按使用比例添加飼料防霉劑，充分混合均勻，然后移入三角瓶中，用濾紙包扎瓶口，置試驗箱中，于溫度26～30℃、相對濕度85%左右的條件下培養。每天觀察霉菌的生長情況或定期檢測霉菌菌落總數（按GB 13092-91進行）[2]。
3.3
試驗結果
結果見表1、表2、表3。

表1
0.1%防霉劑溶液平皿計數抑菌法試驗結果

樣品 名稱		第3 d			第4 d			第5 d
		霉菌菌落總數 （103個．ml-1）	抑菌率 （%）		霉菌菌落總數 （103個．ml-1）	抑菌率 （%）		霉菌菌落總數 （103個．ml-1）	抑菌率 （%）
1#		2	97.7		12	88.6		46	56.2
2#		21	75.6		43	59.0		62	41.0
對照組		86	—		105	—		105	—

表2
飼料破壞性存放試驗（0.1%防霉劑添加量）肉眼觀察防霉結果

樣品名稱	第4 d霉變程度	第5 d霉變程度	第6 d霉變程度
1#	+-	++	+++
2#	-	+	+++
對照組	+	+++	+++

注：“-” 表示尚未霉變，“+-” 僅邊緣輕微霉變，“+”
輕微霉變，“++” 中度霉變 ，“+++”嚴重霉變。

表3
飼料破壞性存放試驗（0.1%防霉劑添加量）霉菌檢測結果

樣品 名稱		第4 d			第5 d			第6 d
		霉菌菌落總數 （103個．ml-1）	抑菌率 （%）		霉菌菌落總數 （104個．ml-1）	抑菌率 （%）		霉菌菌落總數 （105個．ml-1）	抑菌率 （%）
1#		42	57.1		20	44.4		41	24.1
2#		16	83.7		12	66.7		37	31.5
對照組		98	—		36	—		54	—

從表1、表2和表3的結果來看，在平皿計數抑菌法中，1#樣品的抑菌效果明顯優于2#樣品。而飼料破壞性存放試驗結果，卻是2#樣品優于1#樣品，兩種試驗方法得出了矛盾的結果。采用這兩種不同的防霉抑菌試驗方法，對各種不同類型防霉劑抑菌試驗的結果表明，并不是所有類型防霉劑都出現矛盾的結果，比如，以有機酸為主要成分的防霉劑在兩種試驗方法中能取得較一致的實驗結果。某些以香料和有機酸為主要成分的防霉劑之所以會產生不同的實驗結果，主要原因可能是：①由于采用新的原料，這些原料未經飼料大規模應用驗證，與飼料成分的兼容性差，與飼料成分接觸后變質失效或不能耐受飼料的加工工藝條件；②用瓊脂培養基抑菌法評估防霉劑在飼料中的防霉效果，存在一定的局限性。
綜上所述，用平皿計數抑菌試驗法不能準確評判所有類型防霉劑的使用效果，杯碟法和最低抑菌濃度法也存在相同的問題。評判飼料防霉劑使用效果好壞的方法，從操作簡便、實用、準確的角度考慮，建議采用飼料破壞性存放試驗法結合飼料常規存放試驗法較準確。平皿計數抑菌試驗法、杯碟法和最低抑菌濃度法可作為一種參考方法，但不是最終的抑菌效果評估方法，最終應以防霉劑在飼料中的防霉存放試驗結果為準。

和興

簡介：飼料霉變引起的飼料浪費是世界性難題，作為預防飼料霉變的措施之一即防霉劑的使用是非常重要的，目前飼料工業中化學防霉劑已被廣泛采用，本文綜述了飼料霉變的原因、危害、常用的飼料防霉劑及其作用機理。
飼料是發展畜禽業的物質基礎，它不僅能為畜禽的正常生長發育供給營養，還能提高畜產品的產量和質量。在炎熱多雨季節，飼料在儲存和運輸途中往往因水分含量過高而容易受到黃曲霉菌、灰曲霉菌、寄生曲霉菌、鐮刀霉菌和赫曲霉菌等有毒真菌的感染而導致霉變，使飼料的適口性變差，動物采食量減少，從而導致動物的生產性能下降，嚴重者會導致動物中毒。在這種情況下，搞好飼料的保藏，防止飼料霉變和腐敗已成為飼料生產中的一個重要環節。
一、 飼料發生霉變的原因
1、 霉菌的種類
　　能引起飼料霉變的霉菌主要有曲霉菌屬、青霉屬和鐮刀菌屬。其中曲霉菌屬包括黃曲霉、白曲霉、寄生曲霉等；青霉菌屬包括圓弧青霉、桔青霉、擴展青霉等；鐮刀菌屬包括禾谷鐮刀菌、串珠鐮刀菌、三線鐮刀菌等。這些霉菌在適宜的環境條件下都可引起飼料霉變。
2、 溫度和濕度
霉菌的生長繁殖需要一定的溫度和濕度。霉菌大多數屬于中溫型微生物，最適生長溫度為20-30℃，霉菌繁殖產毒的最適溫度為25-30℃，其中曲霉菌屬最適宜生長溫度為30℃，青霉屬于最適宜生長溫度為28℃左右，鐮刀菌屬最適宜生長溫度為20℃左右。一般危害飼料的霉菌孢子在7℃時即可發芽生長，溫度高于49℃時霉菌則被殺死或進入孢子階段；當空氣中相對濕度達到75%時霉菌就能生長，在80%－100%時快速生長，在濕度低于75%時生長受到抑制。
3、 飼料的含水量　
　　飼料的含水量是決定飼料中霉菌能否生長的一個重要原因之一，當飼料中水分超過13%－14%時，易于霉菌生長，當飼料水分>15%時霉菌可大量生長繁殖，其毒素產生也相應增加，飼料水分為10%－18%時是真菌繁殖產毒的最適條件。飼料及原料的安全水分為：谷實類為14%，粉狀飼料為≤13%,全價顆粒料為≤12.5%。
4、 飼料的加工工藝
在生產顆粒飼料時，如果冷卻器及配套風機選擇不當，或使用過程中調整校核不當，致使顆粒飼料冷卻不夠或風量不足時，會導致顆粒飼料水分含量及料溫過高，這樣的顆粒飼料裝袋后易發生霉變。另外，飼料在加工過程中如果飼料流程設備中沒有及時清理，會在設備的一些死角積存發霉變質的料塊，特別是在生產全價顆粒飼料過程中，當這些物塊回流到制粒機重新被制粒后，易引起飼料霉變。
5、 其它原因
飼料霉變還與飼料的質量、貯藏和運輸等因素有關。當使用較差的包裝材料，在貯存和運輸過程中飼料受到雨淋、曝曬等，都易引起飼料霉變。　
二、 飼料霉變的危害
1、 降低飼料營養價值
霉菌能利用飼料中的營養進行生長繁殖，降低飼料原有的營養價值。試驗表明長有霉菌的谷物能量損失達5％，蛋白質損失達7％，脂肪損失達3％。
2、 影響動物繁殖性能  
鐮刀菌屬霉菌所產生的脫氧雪腐鐮刀醇和玉米赫霉烯酮及黃曲霉菌產生的黃曲霉毒素，能引起動物陰囊紅腫、子宮擴張、腫脹及卵巢萎縮等癥狀，導致母畜發情周期延長、繁殖率下降，公畜宰丸萎縮，出現“雌性化”。
3、 干擾動物免疫系統  
黃曲霉毒素能降低動物的抗病力，干擾免疫接種與體內獲得性免疫力，單端孢霉素類是免疫抑制劑，能影響動物免疫系統，降低機體的免疫應答能力。
4、 影響動物生長發育及生產性能  
黃曲霉毒素能干擾體內蛋白質、碳水化合物和脂類的代謝，降低畜禽的生長速度。霉菌毒素還能侵害動物肝臟及腎臟，影響動物的生產性能。
三、 常用的飼料防霉劑
1、 雙乙酸鈉(ＳＤＡ)
雙乙酸鈉是乙酸鈉與乙酸的分子化合物,具有高效防霉、防腐、保鮮的效果,同時還具有增加營養的功能,能有效地調節畜禽腸道ｐＨ值、提高胃蛋白酶和消化酶的活性、提高蛋白質的消化率、有效調節畜禽腸道ｐＨ值、抑制有害菌的生長因而防止畜禽拉稀,促進有益菌生存。ＳＤＡ可增強動物對飼料的消化吸收,減少料耗,提高經濟效益。而且ＳＤＡ對人和畜禽沒有任何副作用,安全可靠,被美國食品與藥品管理局確定為安全物質。在飼料中添加0.1～0.5%的雙乙酸納,可以有效的防止飼料毒素的產生。若在青貯料中添加0.2～0.4%的雙乙酸納,可以使青貯料貯存期延長三周以上，雙乙酸鈉是目前比較理想的飼料防霉劑。
2、 丙酸及其鹽
丙酸是目前較常見、用量較大的飼料防霉劑。丙酸為無色液體，具有揮發性，可溶于水、醇、醚等有機溶劑。丙酸揮發時產生的氣體可與飼料表面充分接觸，抑菌均勻，效果好。其防霉機理目前公認的有兩個：①非離解的丙酸活性分子在霉菌細胞外形成高滲透壓，使霉菌細胞內脫水，而失去繁殖能力；②丙酸活性分子可穿透霉菌細胞壁，抑制細胞內的酶活性，而阻止霉菌的繁殖。丙酸可用于配合飼料和青飼料中，在青飼料中添加0.5% 丙酸可保持6個月不發霉，而且可防止蛋白質分解并改善飼料的消化率。配合飼料中添加丙酸，應根據飼料的水分含量來決定丙酸的添加量，一般在0.25%-0.45%之間。
丙酸鹽為白色顆粒或粉末狀物質，溶于水。丙酸鹽防霉劑目前使用的有丙酸鈣、丙酸鈉和丙酸氨。研究表明，丙酸鹽可用于家禽飼料中，同時還能為飼料提供鈣、鈉和鉀等微量元素；丙酸鈣的添加劑量為飼料量的0.2％- 0.5％；丙酸鈉的防霉效果在丙酸和丙酸鈣之間，丙酸鈉在較高水分、大添加量(0.3％- 0.5％)時效果較好；丙酸氨的使用效果與丙酸相當。
3、 山梨酸及其鹽
山梨酸又名2，4－己二酸，為化學合成品，白色結晶粉末或無色針狀結晶，無臭或稍有刺激性氣味，溶于水，它與丙酸一樣是目前最常用的防霉劑。山梨酸有抑制霉菌生長的效果，用山梨酸作飼料防霉劑，可以在PH＝5－6范圍內使用，它可以抑制有害微生物的生長，也可與微生物系統中的巰基結合，通過破壞酶系統達到抑制微生物代謝和細胞生長的目的。山梨酸的優點是，防霉效果好，對霉菌、酵母菌、好氣性細菌均有抑制作用，毒性小、價格低。缺點是防霉效果受pH值的影響，pH值大于7.5時，幾乎無抑菌作用；對乳酸菌幾乎無效；在水中易氧化，在塑料容器中其活性會降低。
山梨酸鹽為無色或白色鱗片結晶或白色結晶粉末。作為飼料防霉劑使用的山梨酸鹽主要有山梨酸鉀和山梨酸鈉。山梨酸鹽是目前國際公認的、具有良好發展前景的一種有機防霉劑。山梨酸鹽防霉效果好，產品毒性低，作為一種不飽和脂肪酸鹽，還可參與機體的新陳代謝，產生二氧化碳和水，可以看作是飼料的一部分。山梨酸鹽的一般添加量為0.05％-0.15％。我國規定山梨酸鹽在飼料中的最大使用量為1.0g／kg。山梨酸鈉因在空氣中不穩定，易氧化著色，很少使用。山梨酸鹽由于價格昂貴，現主要用于寵物飼料的防霉。
4、 苯甲酸及其鹽
苯甲酸為無色或白色針狀或鱗片狀結晶，稍溶于水。是目前使用量最大的防霉劑之一，添加量一般為0.1％—0.3％，有效成分為非離解態的苯甲酸活性分子，其作用機理為完整的苯甲酸活性分子穿過霉菌細胞壁，抑制細胞內呼吸酶的活性及阻礙乙酰輔酶的縮合反應，使三羧酸循環受阻，代謝受影響，并可阻礙細胞膜的透性，從而達到防霉效果。苯甲酸及其鹽的優點是價格低、來源豐富、應用效果好、無蓄積作用、毒性小。缺點是對pH值要求很窄，只能在酸性條件下發揮作用，pH值大于4時防霉作用開始下降，且有苦澀等不良味道。由于苯甲酸的溶解度低，使用不便，因此在實際應用中多采用其鈉鹽。不過苯甲酸及其鹽由于有毒性作用，今后有被淘汰的趨勢。
5、 富馬酸及其酯類
富馬酸對葡萄球菌、鏈球菌、大腸桿菌等有很強的滅活性，對乳酸菌無抑制作用。富馬酸還有抗氧化作用，在飼料中添加富馬酸還可促進動物生長，提高飼料利用率。
　　富馬酸的酯類主要有富馬酸二甲酯（DMF）和富馬酸單甲酯。DMF為白色結晶狀。分子式C6H804，分子量為144，在常溫下具有升華特性。DMF具有廣譜、高效的抑菌和殺菌作用；其防霉效果取決于其化學結構及化學性質等。因其幾乎不受PH值的影響，在任何PH值條件下都可保持較好的抗菌活性，此物質可穿透微生物的細胞膜，抑制細胞分裂，同時也可對三羧酸循環(TCAC)、磷酸己糖途徑(HMP)和酵解途徑的酶活性抑制，從而抑制微生物的呼吸作用。DMF易升華，形成DMF氣體，使這種活性分子更加活潑的分布在飼料表面，防霉效果徹底而均勻。
DMF防霉劑的缺點是對高水分飼料的防霉效果不佳，隨著飼料水分增大(超過15％)，DMF需要量增加，效果下降，成本提高。DMF因常溫下升華，浪費較大，同時還對人的皮膚及粘膜有強烈的刺激作用。　
6、 其它防霉劑
其它飼料防霉劑還有制霉菌素、對羥基苯甲酸酯、脫氧乙酸、中草藥等。它們的防霉效果及作用機理各不相同。
四、 作為飼料防霉劑應具備的特點
作為飼料防霉劑應具備以下特點：
1、 添加量小，對動物及人無毒無刺激作用；
2、 穩定性強，貯存期長，不與飼料發生反應；
3、 無異味，添加到飼料中不影響飼料的適口性和飼料的營養成分，不危害動物的健康；
4、 經濟，安全，操作方便，無致癌、致畸、致突變作用。
5、 具有較強的廣譜抑菌效果
五、 飼料防霉劑的作用機理
由于霉菌大量生長繁殖并產生毒素而使飼料發生霉變，從而影響了飼料的營養價值。飼料防霉劑的作用機理主要是以未電離分子的形式破壞微生物細胞及細胞膜或者細胞內的酶，使微生物的酶蛋白失去活性而不能參與催化，從而抑制微生物的增殖和毒素的產生。如苯甲酸抑制微生物細胞內呼吸酶的活性及阻礙乙酰輔酶的縮合反應，而使三羧酸循環受阻，代謝受影響，并可阻礙細胞膜的透性；山梨酸可與生物酶系統中的巰基結合，從而破壞了許多酶系統而達到了抑菌作用。另外，一些有機酸還在飼料表面形成均勻的有機酸保護膜，防止霉菌孳生。
六、 飼料防霉劑的應用前景
隨著我國畜牧業的快速發展和人們生活水平的提高，人們對食品及衛生的要求也在不斷地提高，同時飼料防霉問題已越來越受到人們的重視。使用飼料防霉劑對保證飼料的品質起了重要的作用,其經濟效益以及社會效益已得到了人們的肯定。添加防霉劑已成為當今飼料生產尤其在高溫季節的必須措施。但我國飼料防霉劑的應用與國外相比還有很大的差距，在飼料防霉劑方面還有很多工作要做。如在基礎研究方面,我們對飼料防霉劑的防霉機理還不是很清楚。防霉劑在動物體內的代謝過程,最終產物以及殘留問題還要進一步深入研究和討論。復配技術也是防霉劑研究的一個方面,目前防霉劑產品以從單一型轉向復合型。這種復配不是簡單的把幾種防霉劑混合成一體，而需要經過嚴格的篩選和科學驗證,以取得最佳的防霉效果同時保證人畜安全。現在人們已經把目光放在了開發高效、低毒、價格低廉的天然防霉劑，這些料防霉劑的開發和應用前景非常廣闊。

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