水產飼料及原料抗氧化解決方案
建明水產科技鮮寶康TM系列抗氧化劑-固液結合全方位保駕護航
當前飼料原料價格飛漲，有效的保障飼料及原料安全對于企業謀求發展、穩定產品品質至關重要。相較于畜禽飼料，水產飼料高蛋白高油脂的屬性極為突出，這對抗氧化提出了更高的要求。與此同時，水產企業使用的多種原料，例如魚粉，雞肉粉，魚油和豆油等都比較容易發生氧化。誘導氧化的因素多種多樣，在原料和飼料的生產、運輸、存儲過程中都存在極大的氧化風險。
1），空氣（氧氣）。氧氣是油脂氧化的必要條件。部分優質原料會采取包裝袋升級，抽提空氣并充入惰性氣體以起到隔絕氧氣的作用，從而保護飼料原料。但是該方法操作繁瑣，成本較高，難以普及。常規原料無法避免空氣（氧氣）的影響。
2），光照。植物油脂中含有光敏物質（如核黃素、葉綠素等），可吸收自然光并釋放能量誘導其他化學反應，例如脂質氧化。實際的運輸過程中，油脂必然受到自然光的影響。
3），溫度。溫度的升高會加速氧化的發生，夏季高溫、飼料和原料海陸運曝曬、生產膨化高溫、制粒高溫和烘箱溫度都會很大程度的加劇油脂的氧化反應，且不可避免。
4），金屬離子。金屬通過價態的變化傳遞電子，誘發并催化脂類的氧化。常見有催化能力的變價金屬包括鐵、銅、鈷、鎳、錳和鈦等。Chan（1987）發現，三價鐵離子是非常強的自由基誘發劑，能極大的誘發自由基的鏈鎖反應。
對于水產飼料，影響因素不僅限于以上幾點。配方中使用的魚油和豆油包含大量的不飽和雙鍵，典型的鳀魚油中單不飽和脂肪酸占比38%，多不飽和脂肪酸占比37%；典型的豆油中單不飽和脂肪酸占比24%，多不飽和脂肪酸占比61%。不飽和脂肪酸的高含量，一方面使得魚油和豆油非常容易氧化，其次油脂在飼料生產過程中高溫及金屬離子可能加劇其氧化的程度。為了更好的保護水產飼料和飼料原料，減緩以上多因素的不良影響，有效延長成品和原料的保存期，抗氧化劑的添加必不可少。
油脂氧化的危害
作為水產動物生長發育和繁殖所必須的營養素，油脂是最好的能量來源，是水產動物必需脂肪酸的重要來源，是脂溶性維生素和色素的載體，同時可以有效的增強飼料的適口性。關于油脂氧化的危害也有非常多的報道。Yang（2015）指出，隨著氧化魚油使用量的升高，南美白對蝦的增重率、特定生長率和末重顯著下降（圖1）。與此同時多個報道顯示，氧化油脂會極大的影響水產動物的采食量、生長性能、體成分、體內抗氧化機制和肝臟健康等（Yin，2018；Cowey, C. B., 1984; Hamre, K., 2001）。
4F: 100% 新鮮魚油,
3F1O: 75% 新鮮魚油 + 25% 氧化魚油,
2F2O: 50% 新鮮魚油 + 50% 氧化魚油
1F3O: 25% 新鮮魚油 + 75% 氧化魚油,
4O: 100% 氧化魚油
圖1 氧化魚油對南美白對蝦生長性能的影響
油脂氧化對于水產動物的生長性能和健康危害極大，因此需要明確油脂氧化的程度。依據不同階段氧化產物的不同，目前水產飼料行業應用較為普遍的方法包括油脂酸價、過氧化值和丙二醛的測定。其中部分指標測定的測定方法重復性較低，為了規避檢測誤差，建明水產科技堅持使用油脂穩定性指數（OSI）來評估油脂氧化的嚴重程度。
建明年度油脂評估報告
市場上油脂品類繁多，品質和新鮮度參差不齊。建明動物營養聯合英國諾丁漢大學Wealleans, A. L., （2021）教授評估和分析了724份從歐洲、俄羅斯、中東和北非收集的油脂樣品，結果如表1和表2。依據表1的油脂樣品氧化程度評估標準，通過表2油脂樣品的氧化指標平均值可以看到：
油脂硫代巴比妥酸（TBA）值均小于0.5ppm（非魚油）或者5ppm（魚油），說明氧化未開始，禽油除外；
油脂過氧化（PV）值除玉米油2.58meq/kg、豬油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，說明氧化開始。
表1 油脂樣品氧化程度評估標準
表2 油脂樣品的氧化指標平均值
以上數據可以看到大部分油脂PV值大于5，表明油脂品質不達標，油脂新鮮度未達到從業者的預期；通過TBA值和PV值的對比，說明單一指標無法準確的評估氧化是否開始及氧化程度。多指標檢測疊加OSI油脂穩定性指數可以更好更準確的評估油脂品質和氧化情況。建明在抗氧化領域有數十年的沉淀和累積，可以協助企業完善對油脂氧化及安全的評估，并得到了飼料企業的認可。
建明水產科技鮮寶康TM系列抗氧化劑 – 固液結合全方位保駕護航
鮮寶康TM系列抗氧化劑包含粉劑和液劑，針對水產飼料和飼料原料設計，能有效預防和延緩氧化的發生。抗氧化劑的選擇需考慮多個方面，例如1）穩定性好、抗氧化效果優良；2）原料本身及分解產物無毒無害；3）使用便捷、性價比高。與此同時抗氧化劑的設計需要遵循多個原則1）抗氧化劑之間的協同作用；2）抗氧化劑底物的特異性；3）抗氧化劑配伍的螯合劑選擇。詳細內容請參閱建明水產科技微信公眾號推文《一文看懂水產抗氧化劑的選用要點》和《為水產飼料及原料持久保鮮，抗氧化劑在工作》。
鮮寶康TM C200粉劑是采用建明專有的工藝和流程生產得到的復配粉劑抗氧化劑，具有性能穩定、流動性好、顆粒度小且均一、分散度高、性價比高等特點,充分滿足飼料和粉劑原料對抗氧化的需求。圖2中可以清晰的看到，市場同類型產品其載體粗糙，產品細度不均勻，抗氧化劑有效成分顆粒大小差異極大，說明其加工過程中抗氧化劑成分缺乏有效保護。
圖2，40倍顯微鏡下觀察鮮寶康TM C200粉劑及同類型產品物理性狀
鮮寶康™PG粉劑擁有上述鮮寶康TM系列產品良好的物理性狀。同時作為新一代的粉劑復配型抗氧化劑，其獨特的配方設計賦予了產品全新的功能 - 保護蝦青素等極易被氧化的高價值色素。主要優勢包括以下三個方面：
1）在膨化工藝中，能快速反應吸收自由基，預防蝦青素等色素的氧化反應；
2）良好的位阻效應，配方中有效成分極性不同，可以通過恰當的排列針對性的保護蝦青素；
3）具生物活性成分，可持久抑制自由基生成。
從圖3中可以看到，每噸飼料添加500克鮮寶康™PG粉劑可以有效的減少膨化過程中蝦青素的損失。膨化制粒之后，對照組蝦青素含量為77.35ppm，鮮寶康™PG組蝦青素含量為94.40ppm。計算得到蝦青素的保留率鮮寶康™PG組為85.82%，比對照組高出15.50%。
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圖3，膨化后飼料中蝦青素含量（ppm）及蝦青素保留率（%） |
鮮寶康TM液劑是建明水產科技專為水產液體原料如魚油/豆油等推出的復配液體抗氧化劑。產品自身穩定性好，在油脂中溶解性和分散性極佳。油罐中直接添加即可，無需額外攪拌，充分起到保護油脂的作用。針對粉劑飼料原料如魚粉/雞肉粉等，可通過建明“敏思多”液體噴涂系統添加鮮寶康液體產品，詳細說明及優勢見下文。
不同飼料和飼料原料中，抗氧化劑粉劑和液劑如何選擇和使用？
膨化飼料/顆粒飼料
膨化飼料生產過程中，高溫、高水分和高壓會急劇加速氧化的發生。所以需要充分考慮加工過程中以及加工之后存儲過程中的保護需求，如圖4中黃色點所示，氧化可能發生在任意一點。膨化飼料內部存在非常多孔隙用于容納噴涂的魚油或者豆油，如圖4中紅色箭頭所示；同時噴涂的油脂有很大一部分會停留在飼料表面，如圖4中紅色虛線所示。因此，對于膨化料需要保護的有三個部分，延緩飼料加工和存儲過程中的氧化，預防孔隙中油脂氧化，并充分保護飼料表面的油脂。對于顆粒飼料，尤其是部分表面噴油的飼料，同樣需要預防加工過程中的氧化。
因此在膨化和顆粒飼料中，需同時添加抗氧化劑鮮寶康TM C200粉劑和鮮寶康TM液劑。粉劑直接添加到生產制粒過程中，液劑則添加到油脂（直接加入油罐）中。具體粉劑和液劑抗氧化劑的添加量請咨詢建明水產科技的技術專家。
圖4，膨化飼料橫切面示意圖
水產飼料中蝦青素保護方案
蝦青素作為天然抗氧化劑和著色劑，價格昂貴且易被氧化和破壞，飼料企業在實際的生成過程中多采用超量添加來彌補因膨化制粒等造成的損失。水產膨化料中添加500克/噸鮮寶康™PG粉劑產品，可有效減少蝦青素因膨化工藝造成的損失（圖3）。
魚粉/雞肉粉
方案一，生產過程中直接添加鮮寶康TM C200粉劑，分散均勻，保護效果好。
方案二，配備建明“敏思多”液體噴涂系統，添加鮮寶康TM液劑。液體噴涂系統可將液體抗氧化劑霧化并均勻噴涂在魚粉和雞肉粉表面，極大的提高了抗氧化劑在原料中的分布，可以更好的預防隨機發生的氧化反應。
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.