某某公司水产用蛋白质原料中掺入NPN的危害与检测方法.PDF

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1、2 0 0 7年第1 7期饲料广角近年来,水产饲料安全事故频繁发生,除了给饲料企业造成市场、信誉和经济损失外,也给养殖户带来巨大的经济损失,同时也对水产品的食用安全构成严重威胁。每当遭遇这类事故时,我们第一反应是产品质量问题,但通常是从营养质量方面进行排查、分析,较少注意到是饲料原料掺假带来的问题。在众多原料掺假行为中,蛋白质类饲料原料掺假比较常见,我们以前重点对鱼粉进行监控,而目前我们所使用的蛋白质类原料均有掺假行为。在提高蛋白质含量的技术方法中,一般采用加入非蛋白氮(N P N)提高氮含量。因此,我们应该提高对饲料原料安全性的重视程度,将其视为与营养同等重要的地位来对待。只有在排除饲料原料

2、掺假、尤其是蛋白质原料掺入了有毒有害物质后,饲料营养价值才能正常发挥。1在蛋白质原料中使用的N P N主要类型和特点早期的N P N掺假物中主要是尿素、氯化铵、碳酸氨等含氮化学肥料。而近年来,随着更高氮含量化工产品的出现,为了逃避饲料原料质量检测的监控,一些新的高氮化工原料进入饲料蛋白质原料中。不同渠道的资料和信息表明,在蛋白质饲料中加入的高含氮化工原料的基本要求包括以下几点:(1)氮含量高,其折算的粗蛋白质含量要在1 0 0%以上,愈高愈好;(2)物理性状为白色无味,便于加入各种原料之中;(3)要能够逃避水溶总氮、挥发性盐基氮、真蛋白质、离体蛋白质消化率、显微镜分析等检测技术的监控;(4)易

3、于购买、易于生产,成本低。符合这些要求的化学物质较多,主要有以下几种。1.1三聚氰胺三聚氰胺又称蜜胺,分子式为C3H6N6,工业上目前采用的工艺是用尿素直接在高温高压下制得,成本低。三聚氰胺是模塑料、涂料、黏合剂、建材层压板、造纸、纺织、皮革、医药等工业的重要化工原料之一。在饲料原料中使用的三聚氰胺产品是以生物蛋白质精等产品名称出现的,其特征为:颜色呈黄色、白色或灰褐色,粉状,细度为5 0 6 0目。有流动性,无味、抗碘、抗镜检、耐氨氮反应及水洗化验、耐高温、新鲜度9 0%。种类有:(1)含蛋白质1 6 0%,水溶解度7 0%,水分8%;(2)含蛋白质3 0 0%,水溶解度8 0%,水分8%。

4、在鱼粉、肉松粉、豆粕、菜粕、浓缩料等各种饲料原料每1 0 0 k g加入“生物蛋白精”1 k g可提高蛋白质1.6%3.0%。根据上述产品表述就可以发现,目前的显微镜检验、氨氮反应、水溶总氮测定的常规方法对这类产品是难以检测出来的。三聚氰胺对养殖动物的主要危害主要表现在以下几个方面:(1)使饲料原料、配合饲料的蛋白质出现不真实的“虚高”现象,导致养殖效果难以达到配方设计的要求;(2)对养殖动物产生严重的毒性作用。三聚氰胺对养殖动物、人体的毒水产用蛋白质原料中掺入 NP N的危害与检测方法彭鹄叶元土彭鹄:无锡华诺威动物保健品有限公司,苏州大学在职硕士研究生。叶元土:苏州大学生命科学学院。质量与安

5、全Qu a l i t y a n dS a f e t y2 92 0 0 7年第1 7期饲料广角性主要为肾脏毒性作用,并由此对养殖动物整体生理机能造成严重影响,养殖鱼类出现如肾脏肿瘤、表皮和内脏出血(与喹乙醇的症状类似)、体色白化等疾病。最初将三聚氰胺掺到饲料蛋白质原料中的公开报道是出口到美国的2种饲料原料,这2种原料在宠物饲料中使用,最终导致了数十只宠物猫、狗死亡,并使上千只宠物患上肾病。F D A的调查最终确证,导致宠物死亡的重要原因是这些小麦蛋白粉、大米蛋白浓缩物里含有的一种名为三聚氰胺的化学物质。1.2磷酸脲磷酸脲分子式为C O(N H2)2H3P O4,白色斜方晶体,熔点1 1

6、7.5。典型制造方法为尿素与热法磷酸或湿法磷酸(5 4%P2O5)反应。料液经冷却结晶,离心分离(水)制成,也可用含5 0%五氧化二磷的湿法磷酸和6 0%(质量)的尿素溶液进行反应制得,饲料级产品可进行2次结晶提纯。磷酸脲除用作纺织品、木材、纸张的阻燃剂,食品防腐保鲜剂,金属表面的除垢防锈剂,在1 2 0 1 3 0 下热解成尿素多磷酸铵,配制含聚磷酸铵的液体复合肥料。还可以作为反刍动物的饲料添加剂,代替部分豆饼、鱼粉等动植物蛋白质原料。但是,多数鱼类没有胃,其肠道微生物区系没有反刍动物的复杂,因此,不能利用磷酸脲等反刍动物可以利用的N P N物质。1.3羟甲基羧基类NP N产品尿素与甲醛反应

7、生成羟甲基脲,与泥炭、褐煤反应生成硝基腐脲,与脂肪酸反应生成脂肪酸脲。羟甲基羧基氮是由有机醛基团与氮、磷营养基经生化反应将醛基部分氧化成羧基而合成。这类产品的外观有白色、灰色或黄色粉末;总氮含量(N%)为3 4 2%或4 3 2%,蛋白质含量2 0 0%2 8 0%;酸碱度(p H值)为6.0 7.0或9.0 1 2。1.4缩二脲缩二脲又称双缩脲或氨基甲酰脲,由尿素缩合而得。缩二脲是无味的非蛋白氮化物,在反刍动物可以通过动物瘤胃中的微生物合成菌体蛋白,以满足动物对蛋白质的需要。二脲基产品以氮换算的粗蛋白质含量在2 7 5%以上,易溶于水,无灰分,熔点1 9 0(分解)。颜色分为白色、黄色两种。

8、在棉粕、豆粕、花生粕、菜粕、玉米蛋白粉、豌豆蛋白粉、大米蛋白粉、小麦蛋白粉、鱼粉、血粉、肉松粉等饲料原料中均有可能掺假。1.5磷宝蛋白精鱼粉、肉松粉、豆粕、菜粕、浓缩料等各种饲料原料每1 0 0 k g加入“磷宝蛋白精”1 k g可提高蛋白质1.6%3.0%。磷宝蛋白精为黄色、白色、灰褐色等粉状物,细度5 0 6 0目。有流动性、无味、抗碘、抗镜检、耐氨氮反应、耐水洗化验、耐高温、新鲜度9 0%。1.6生物蛋白精(蛋白粉)在企业宣传的产品介绍为3大类。(1)普通型:蛋白质含量1 8 0%、2 0 0%、2 6 0%。(2)抗化验型(不含脲酶、抗氨氮反应):蛋白质含量1 5 0%、2 4 0%、

9、2 6 0%、3 3 0%。(1)抗水洗型(不含脲酶、抗水洗化验):蛋白质含量1 8 0%、1 9 5%。1.7异丁叉二脲学名亚异丁基二脲,简称I B D U。尿素与异丁醛反应可生成异丁基二脲(D U I B),含氮3 2.1 8%,蛋白质含量为2 0 1%,其特点是氨的释放速度较慢,安全性好,利用率高。异丁叉二脲具有在水中溶解度低、水解速度慢的特点。作为饲料用异丁叉二脲,每k g相当于2.1 k g纯蛋白氮,可代替3.6 k g大豆粉。2在蛋白质原料中掺假N P N对养殖鱼类的危害养殖鱼体可能出现的问题包括以下几个方面:(1)对鱼体主要内脏器官造成伤害,出现器质性病态反应,如肝胰脏、肾脏、脾

10、脏等发生肿大、出血等现象,并导致鱼体免疫、防御能力下降,死亡率增高等综合性反应;(2)体色发生变化,目前在多数无鳞鱼(如斑点叉尾鱼、黄桑鱼、胡子鲶)及有鳞鱼(如武昌鱼、青鱼等),体色出现显著的“白化”现象,严重时肌肉色泽也要发生变化;(3)消化道、鳃、鳍条基部、表皮等发生严重的出血现象;(4)养殖鱼类生产性能严重受到影响。部分企质量与安全Qu a l i t y a n dS a f e t y3 02 0 0 7年第1 7期饲料广角业出现的使用含鱼粉饲料还不如不含鱼粉饲料的养殖效果好,高蛋白质、高价格的饲料还不如低蛋白质、低价格饲料的养殖效果好等难以理解的奇怪现象,极有可能是鱼粉等高蛋白质原

11、料掺假所造成。3蛋白质原料掺假物的质量鉴定在蛋白质原料中除了掺入N P N类化工产品外,还有可能掺入部分水解羽毛粉、膨化羽毛粉、膨化皮革粉、猪蹄角粉、蛋白胨等物质。因此,蛋白质饲料原料掺假的质量鉴定应该要全面进行。3.1氨基酸分析方法分析氨基酸应该是最佳方法,但是,目前有些掺假蛋白质原料、尤其是掺假鱼粉的氨基酸指标与真鱼粉的氨基酸组成几乎没有什么差异。出现这种情况的原因有几种可能性:(1)氨基酸分析报告人为干扰,这类案例较多,建议将样品分别送高等院校、研究所分析,或有条件的企业自己分析,对不同分析单位的分析结果进行比较,就可以知道那些单位的氨基酸分析报告是否存在人为干扰;(2)“掺假”鱼粉等已

12、经是经过“专家”配方的产品,其氨基酸组成的确与真鱼粉相差不大。对于鱼粉等蛋白质原料氨基酸分析结果的分析和判定,可以从氨基酸总量、氨基酸平衡性进行分析。对于纯化的蛋白质,其水解为氨基酸后,氨基酸总量应该大于蛋白质的总量,因为在水解过程中氨基酸残基结合了水分子成为游离的氨基酸。但是,在进行氨基酸分析时,一般是采用酸水解的方法对蛋白质水解后再进行分析的,而在水解过程中部分氨基酸如色氨酸、部分苯丙氨酸等被破坏,使氨基酸总量下降。因此,对于一般的鱼粉和其他蛋白质原料的氨基酸分析结果,在进行氨基酸总量判定时,至少要求氨基酸总量为蛋白质质量的9 0%以上,能够达到9 5%以上为最好。对于掺入不同处理的羽毛粉

13、、猪蹄角粉、血粉等蛋白质原料,单从氨基酸总量和氨基酸平衡性方面是难以进行分析和判定的。3.2改进离体消化率测定方法常规离体率、国标中消化率测定方法是以经过酶水解后进行过滤、离心,测定残渣中的蛋白质含量,再通过消化前、后样品中蛋白质含量的差异计算的,这类方法是将溶解于消化液中的所有含氮物质计算已经被消化的物质的量,如果在蛋白质原料中掺N P N能够溶解或部分溶解,测定的消化率就会高于真实结果。当蛋白质原料中掺入不同处理羽毛粉、猪蹄角粉、血粉时可以采用这种方法进行分析和判定。但是,对于掺入水溶性N P N的蛋白质原料就难以判定了,其离体消化率会很高。对此,建议在进行常规离体消化率测定时,对消化液进

14、行氨基酸分析,计算消化液中氨基酸种类、氨基酸总量,以消化液氨基酸总量计算样品经过消化后的氨基酸生产率。可以将标准鱼粉与待检测鱼粉同时进行离体消化,并进行相对比较,如果与标准样品差异太大,基本可以判定掺入了水溶性N P N。3.3水溶总氮测定将蛋白质原料样品直接用水溶解,观察水溶液色泽、气味并测定水溶液中含氮成分量,进行分析和判定。具体方法为:取样品和标准样品各1 g左右,加入1 0 m L蒸馏水,搅拌5 m i n,30 0 0转/m i n离心1 5 m i n,或定量滤纸过滤,取上清液或滤液5 m L进行凯氏定氮分析,测定总氮量,并与标准样品进行比较分析,或参照测定样品的质量标准中水溶总氮含量进行比较分析,如果过高就有可能掺入水溶性N P N。3.4显微镜分析显微镜分析对于掺入不同处理过的羽毛粉等蛋白质原料可以有效地进行鉴定和分析,对于原料中掺假脲醛聚合物也可以进行显微镜分析,其他N P N不宜采用此方法。镜检下,脲醛聚合物为乳黄色不规则球状物,用探针轻压后会散开并呈晶体状,不溶于水。例如,在2 0倍显微镜下镜检时,玉米蛋白粉中的脲醛颜色为黄色。鱼粉中的脲醛颜色为淡黄色,为了便于捡出,可用乙醚或四氯化碳先脱脂,脱脂后的鱼粉中的脲醛颜色变淡。质量与安全Qu a l i t y a n dS a f e t y3 1