一种饲料用防腐保鲜膜、其制备方法及应用

技术领域

本发明涉及饲料保鲜技术领域，尤其涉及膏状饲料的保鲜技术。

背景技术

饲料原料，尤其鱿鱼膏是一种常见的单一饲料原料，其是以食品加工企业的新鲜或冷冻鱿鱼内脏为原料，经油脂分离、酶解或蒸煮、浓缩获得的膏状物。主要应用于对虾、海鱼等水产饲料，作为优质蛋白源和水产诱食剂，可以提高配合饲料的采食量。鱼膏、虾膏、鱼溶浆也属于鱿鱼膏一类的水产单一饲料原料，主是以海鱼、海虾或鱼虾的内脏副产物作为原料，经过高温蒸煮或者酶解，脱水浓缩获得膏状物。

鱿鱼膏、鱼膏、虾膏、鱼溶浆这些原料的主要生产工艺具有较高的相似度，都是首先将新鲜或冰冻的原料进行破碎除杂，然后根据原料组成进行蒸煮或油脂分离，再经过酶解离心等工艺，最后一般是使用双效浓缩或单效浓缩等浓缩设备将物料制成水分达到30％～60％的膏状物，而不是使用干燥设备制成干粉产品。因此，国内外生产膏状水产原料加工厂往往会根据原料不同季节、不同捕捞周期、不同供应量而及时调整不同的产品生产，从而生产出鱿鱼膏、虾膏、鱼膏等不同的产品。

饲料工业中使用的大部分的原料都是以水分含量较低(一般低于12％)的粉状或颗粒状形式使用，比如豆粕、鱼粉、鸡肉粉。这是因为干粉产品具有不易腐败变质、易于长期保存使用(一般可以保存12～24个月)、适合饲料自动化加工生产线等优点。但是仍然有一些原料会以膏状浆状的形式存在，比如酵母膏、鱼膏、鱿鱼膏等原料，这是因为膏状物有以下优点：

1.干燥工艺和设备往往会使用较高的温度(一般会在130～240℃之间)处理物料，高温会破坏物料的气味和营养成分，从而导致一定程度的商品性能下降的情况发生。膏状物使用的浓缩设备由于工作原理和特性的原因，往往只需使用较低的温度进行加工(一般会在60～90℃范围)，这会最大程度保持原料气味和营养水平。

2.使用酶解工艺处理后的动物蛋白会产生大量小分子的多肽，含有多肽的蛋白水溶液的流动性提高，蛋白亲水性基团外露，吸水性更强，从而导致这些物料的干燥难度更高，生产上或者通过更长的时间或者使用更高温度来改善干燥问题，但这样又进一步因过度高温导致物料有效成分和气味遭到破坏。因此，很多使用酶解工艺的动物蛋白原料会选择使用浓缩工艺来替代最后的干燥处理。

3.环保原因，干燥工艺一般是使用热风和热能对湿物料进行处理，烘干过程产生的水分会随着尾气一起排放，尾气中含有大量的有机物，这不仅污染空气并且异味很大，尤其是水产动物原料腥味很大，这导致排出的尾气的异味非常大，因此相关企业往往选址在环保要求不高的沿海地区。而膏状产品最后使用的浓缩工艺则不存在此问题，浓缩设备使用的负压真空设备使物料低温沸腾出水蒸气，然后再使用冷却系统将水蒸气冷凝成水，这个过程中没有额外尾气产生，只有水蒸气在管道内流动，因此环保角度，生产膏状产品对环境非常友好。

鱿鱼膏、虾膏、鱼膏、鱼溶浆由于工艺类似，其营养指标也差异不大。一般情况下，其水分含量在35％～60％范围内，蛋白含量一般在20％～45％范围内，脂肪含量一般在5％～25％范围内，使用酶解工艺的产品其小肽含量会达到15％～35％范围，一些酶解充分的产品其游离氨基酸含量甚至可以高达5％，蛋白消化率可以高达80％～95％，因此，营养价值非常高。

和食品行业以小包装为主的肉类罐头和番茄酱等食品所不同的，饲料工业中鱿鱼膏、鱼膏、虾膏这些产品会以大容量袋和大容量硬质容器进行包装，一般会在200升～250升，物料生产后会先装入PE材质或铝制软内袋后再装入铁桶或塑料桶内。这种包装方式有利于保持物料洁净卫生，有利于延长保质期，有利于大规模的现代化物流运输，也有利于饲料企业的大批量使用和降低包装使用成本。

由于膏状产品的营养物质丰富，其加工过程的灭菌、成品的防腐保存就是一件重要的事情，否则物料会在极短时间内腐败变质。(装在铁桶内的膏状产品如果灭菌防腐措施不佳则最快5天就能腐败变质)

目前饲料用的膏状产品主要通过以下措施进行灭菌和防腐处理：

1.物料内添加大比例的盐以提高渗透压，为了确保不发生腐败变质，盐含量往往会添加15～30％的比例。

2.生产工序中利用浓缩过程进行热力灭菌，因为浓缩需要一定的时间也需要一定的温度(一般在60-90℃)。中国专利CN101278703A《一种用鱿鱼内脏制备水产饲料诱食剂的生产方法》公开的鱿鱼膏制备工艺中提到了其使用低温真空浓缩设备进行物料的浓缩，其公开的温度范围为60-65℃80-90℃，处理的时间为3-4小时，这个条件可以起到一定程度的热力灭菌的效果。中国专利CN103876196A《一种鱿鱼膏的制备方法》公开的另一种鱿鱼膏制备工艺中提到了制成成品前会使用高温高压(121℃、0.5MPA加压1--2.5小时)处理物料，同样的也起到了热力灭菌的效果。中国专利CN105734100A《一种利用鱼溶浆生产鱼蛋白胨的工艺》公开的鱼溶浆生产工艺中提到了使用真空低温浓缩罐进行浓缩，其温度为60℃处理时间4小时，文献中未提到后续有单独的灭菌设备，因此浓缩过程也同时起到了热力灭菌的效果。

3.物料内添加一定含量的防腐剂，将不同种类不同效果的防腐剂单独或者组合使用是一般的常规方法。食品工业中的防腐剂种类繁多，饲料工业中常用的防腐包括：山梨酸、苯甲酸、脱氢乙酸、对羟基苯甲酸酯、双乙酸钠、丙酸钙、乳酸钠、乳酸链球菌素等。物料中也会添加一定含量的抗氧化剂以阻止膏状产品中脂肪的氧化。

4.大容器包装内会使用洁净的内袋，用于隔绝空气，延长保存时间。

上述几种灭菌及防腐措施往往是组合使用，以提高防腐效率和降低成本，但是研究发现上述措施目前具有显著的缺陷，从而导致实际应用中大容量包装的鱿鱼膏、鱼膏等产品仍然会短时间内发生腐败变质，常常在3-6个月发生腐败，不能达到12个月以上的防腐保质要求。经过分析，上述传统防腐措施的问题如下：

1.高含量的盐含量虽然能阻止微生物繁殖阻止物料腐败变质，但饲料中盐含量过高会对养殖动物健康产生危害，因此需要限量使用高盐原料，这导致膏状产品的用量受限。

2.生产过程的热力灭菌不充分，已公开资料中饲料用的膏状产品(鱿鱼膏、鱼膏、虾膏等)考虑生产成本的原因未使用单独的灭菌设备来对物料进行充分灭菌，而是利用其他设备的温度作短暂的热力灭菌，这会导致物料不能充分灭菌，从而加大了成品腐败的风险。

3.从已公开资料查询发现目前饲料用的鱿鱼膏、鱼膏、虾膏等产品考虑生产成本因素并未使用无菌包装和真空包装，因此，不管是否使用了塑料内膜袋，包装过程中，物料表面仍会接触环境空气，仍有染菌的风险，这也是目前膏状产品常常是从表面开始腐败霉变的主要原因。

4.由于生产过程中灭菌不充分，部分不负责任的生产企业会通过超量添加防腐剂方法来阻止物料腐败，这种方法不仅会危害养殖动物健康，还会通过食物链累计毒素至人类，研究发现超量的防腐剂只会阻止内部物料的腐败，仍阻止不了物料表面的轻微腐败。

5.研究发现现有未单独使用灭菌工艺的膏状产品的保质期大都较短，3～6个月80％的物料会发生腐败变质的情况，绝大部分物料无法达到12个月的保质期保存完好不发生腐败的要求。并且研究发现主要是从物料表面开始发生腐败霉变，从表面生长有有害菌的菌斑，整个过程是从表面扩散至内部。抽样调查现有中国、越南、泰国、美国等地的鱿鱼膏、虾膏、鱼溶浆等产品90％的比例存在上述问题。

发明内容

本发明的第一目的在于弥补现有技术的不足，提供一种适用于饲料行业，尤其是膏状饲料行业使用的保鲜膜。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种饲料用防腐保鲜膜的制备方法，其包括以下步骤：

(1)选取滤纸材料作为保鲜膜基材，并剪切成饲料桶桶口形状相符的形状，所述滤纸材料定量为60～100g/m

(2)制备保鲜剂，保鲜剂含有以下组份：质量百分含量为60.0～90.0％的1，2-丙二醇、质量百分含量为0～20.0％的丙三醇、质量百分含量为2.0～10.0％的脱氢乙酸钠、质量百分含量为1.0～6.0％的山梨酸钾、质量百分含量为1.0～6.0％的苯甲酸钠、质量百分含量为1.0～5.0％的丁基羟基茴香醚、质量百分含量为1.0～5.0％的二丁基羟基甲苯、质量百分含量为0.5～2.0％的无水柠檬酸、质量百分含量为0.5～2.0％的乙醇、质量百分含量为0.5～2.0％的吐温80；

(3)将步骤(1)制得的保鲜膜基材充分浸泡到所述保鲜剂内，确认保鲜膜基材两面均吸附满保鲜剂。

作为优选方式，作为保鲜膜基材的滤纸材料的定量为80±5g/m

作为优选方式，保鲜剂由以下组份配制而成：质量百分含量为72％的1，2-丙二醇、质量百分含量为12％的丙三醇、质量百分含量为4％的脱氢乙酸钠、质量百分含量为2％的山梨酸钾、质量百分含量为2％的苯甲酸钠、质量百分含量为1.5％的丁基羟基茴香醚、质量百分含量为3％的二丁基羟基甲苯、质量百分含量为1.5％的无水柠檬酸、质量百分含量为1％的乙醇、质量百分含量为1.0％的吐温80。

作为优选方式，保鲜剂由以下组份配制而成：质量百分含量为60％的1，2-丙二醇、质量百分含量为20％的丙三醇、质量百分含量为8％的脱氢乙酸钠、质量百分含量为1％的山梨酸钾、质量百分含量为1％的苯甲酸钠、质量百分含量为3％的丁基羟基茴香醚、质量百分含量为3％的二丁基羟基甲苯、质量百分含量为2％的无水柠檬酸、质量百分含量为0.5％的乙醇、质量百分含量为1.5％的吐温80。

本发明的第二目的在于提供一种饲料用防腐保鲜膜。

为了实现上述目的，本发明采用了以上制备方法，制得了饲料用防腐保鲜膜。

本发明的第三目的在于提供一种膏状饲料的保鲜方法。

为了实现上述目的，本发明采用了以下步骤：

(1)制得饲料用防腐保鲜膜；

(2)在敞口饲料桶内套入内膜袋，内膜袋内装入膏状饲料；

(3)将所述饲料用防腐保鲜膜覆盖于膏状饲料表面，确认饲料被完全覆盖；

(4)将内膜袋排出空气、扎紧袋口，并盖上饲料桶桶盖，完成包装。

饲料桶可以是铁桶或塑料桶，一般为圆形，容量为200～240升。饲料用防腐保鲜膜的尺寸由饲料桶的直径而定，如铁桶直径为55～58cm，则纸质保鲜膜也为55～58cm。

保鲜膜基材的纸张原材料不应对人体和养殖动物健康产生危害，不能使用有毒有害原料，应使用木材、草类、竹子等原生纤维原料，不得使用任何回收纸、印刷品等回收类原料，不得使用脱墨剂，不得使用荧光剂。

保鲜膜基材纸张与膏状物料直接接触，且不经过消毒或清洗直接使用，因此，需要满足安全标准，以确保动物养殖动物健康。

保鲜膜基材纸张的重金属含量应达到以下指标(见表1)：

表1

纸质保鲜膜的微生物指标应达到以下要求(见表2)：

表2

保鲜膜基材的可迁移性荧光增白剂检测需为阴性。

保鲜膜基材需要具有一定的强度，确保在保质期内保鲜膜能保持完整，膏状物在运输过程中会轻微晃动，因此也要求保鲜膜在物料晃动时不发生破裂。纸质保鲜膜应具有一定的通透性，以确保保鲜剂能以合适的速度进行扩散，表面的保鲜剂始终保持有效浓度。通透性过高则会导致保鲜剂快速扩散至物料内部，从而起不到保险作用。纸质保鲜膜的强度以定量、抗张强度进行数量化表示，定量按《GB/T 451.2纸和纸板定量的测定》，抗张强度依据国标《GB/T 12914-2008纸和纸板抗张强度测定》。

本发明的膏状饲料用保鲜膜食品安全性好、保鲜效果好，对霉菌、大肠杆菌等均具有持续的作用，复合的抗氧化剂配比可起到最大的抗氧化效果。保鲜剂的储存和使用方便，物料稳定性好，成本低廉、性价比高。

具体实施方式

实施例1

本例为一种饲料用防腐保鲜膜的制备及其应用例。

(1)选取定性滤纸作为保鲜膜基材，并剪切成饲料桶桶口形状相符的形状；

(2)制备保鲜剂，保鲜剂由以下组份配制而成(见表3)：

表3

先将1,2-丙二醇、丙三醇混合，持续搅拌。将防腐剂、抗氧化剂、助剂依次逐个加入有机溶剂内，边搅拌边添加。全部添加后，持续搅拌，确认试剂全部溶解无沉淀。将混合好的保鲜剂装入桶内保存待用。

(3)将步骤(1)制得的保鲜膜基材充分浸泡到所述保鲜剂内，确认保鲜膜基材两面均吸附满保鲜剂。

保鲜剂由有机溶剂、防腐剂、抗氧化剂、助剂四部分组成。

保鲜剂的溶剂使用脂溶性的试剂，不使用水溶性试剂，目的是确保保鲜剂和膏状物料保持分层，减少保鲜剂扩散速度。

保鲜剂具有防腐和抗氧化的功能。膏状产品在包装时处于非无菌状态，尤其是物料表面会再次沾染空气和设备的少量细菌。

膏状产品包装时一般没有使用抽真空装置，或者抽真空装置仍有少量空气残留，因此，保鲜剂具有抗氧化剂的功能也是必须的。

保鲜剂也应使用必要的助剂来起到稳定、确保流动性、确保试剂稳定、确保防腐剂与抗氧化剂的功能持续发挥。

本发明的保鲜剂具有如下特点：

1.选用安全无毒的有机试剂，确保保鲜剂的安全使用。

2.不添加乙氧基喹啉，符合各个国家对于乙氧基喹啉的限量使用要求。

3.添加的防腐剂对霉菌、大肠菌群等具有持续抑制作用。

4.保鲜剂对物料气味没有影响，确保使用了保鲜剂的产品的品质。

5.储存方便，保鲜剂低温下不易凝固，可以直接使用，适合北部地区冬季温度较低的地区使用。

当要使用保鲜膜进行膏状饲料的保鲜时，采用以下步骤：

(1)制得饲料用防腐保鲜膜；

(2)在敞口饲料桶内套入内膜袋，内膜袋内装入膏状饲料；

(3)将所述饲料用防腐保鲜膜覆盖于膏状饲料表面，确认饲料被完全覆盖；

(4)将内膜袋排出空气、扎紧袋口，并盖上饲料桶桶盖，完成包装。在产品标签上注明已使用保鲜膜，注明在使用膏状产品时需要将保鲜膜去除。

本发明的保鲜膜适用于饲料原料的生产使用，适用于以水产原料生产的以膏状形式存在的产品，包括鱿鱼膏、鱼膏、鱼溶浆、虾膏；适用于以酶解或水解工艺处理的动物源性蛋白的膏状物产品，包括饲料用的酶解肠膜蛋白液，酶解鸡肉膏，蛋白胨；适用于饲料用的酶解酵母的膏状产品的大容量包装使用。本发明的保鲜膜适用于大容量包装且使用硬质材料作为外包装，包括金属桶、塑料桶，适用于大容量包装的含有内膜袋的硬质包装的膏状饲料产品。适用于宠物用的膏状饲料原料。

实施例2

本例为一种饲料用防腐保鲜膜的制备例，本例采用了与实施例1不同的保鲜剂。

(1)选取定性滤纸作为保鲜膜基材，并剪切成饲料桶桶口形状相符的形状；

(2)制备保鲜剂，保鲜剂由以下组份配制而成(见表4)：

表4

先将1,2-丙二醇、丙三醇混合，持续搅拌。将防腐剂、抗氧化剂、助剂依次逐个加入有机溶剂内，边搅拌边添加。全部添加后，持续搅拌，确认试剂全部溶解无沉淀。将混合好的保鲜剂装入桶内保存待用。

(3)将步骤(1)制得的保鲜膜基材充分浸泡到所述保鲜剂内，确认保鲜膜基材两面均吸附满保鲜剂。

实施例3

本例为一种饲料用防腐保鲜膜的制备例，本例采用了与实施例1不同的保鲜剂。

(1)选取定性滤纸作为保鲜膜基材，并剪切成饲料桶桶口形状相符的形状；

(2)制备保鲜剂，保鲜剂由以下组份配制而成(见表5)：

表5

先将1,2-丙二醇、丙三醇混合，持续搅拌。将防腐剂、抗氧化剂、助剂依次逐个加入有机溶剂内，边搅拌边添加。全部添加后，持续搅拌，确认试剂全部溶解无沉淀。将混合好的保鲜剂装入桶内保存待用。

(3)将步骤(1)制得的保鲜膜基材充分浸泡到所述保鲜剂内，确认保鲜膜基材两面均吸附满保鲜剂。

实施例4

本例为不同保鲜膜基材的滤水时间对比试验，并测试不同保鲜膜对于物料防腐的差异。

保鲜膜基材的选取需要考虑材料的渗透能力，完全不具有渗透能力的材料，比如塑料薄膜就不适合作为备选的保鲜膜，因为塑料薄膜无法吸附水剂和油性试剂，因此也就不能吸附保鲜剂。保鲜膜也不能选取过滤性能太强的材料，比如用于茶叶包滤包无纺布，快速渗透过滤的性能使得药剂可以和物料快速渗透，起不到延缓保鲜剂扩散的作用。

本例试验设计了不同备选材质滤水时间的对比试验用以选择合适材质的物料。依据《GB/T 10340-2008纸和纸板过滤速度的测定》公开的检测方法检测检测每个材料滤水时间，获得试验数据如下表6所示：

表6

试验试剂

净化水：电导率为3.2×10

鱼膏：水分50～60％具有良好流动性的鱼膏样品，未经灭菌。

试验步骤

1准备培养皿，将鱼膏倒入培养皿内，每个试验组3个重复。

2将表4中的各序号材料裁剪成圆形，直径以正好覆盖培养皿物料为宜。

3将各序号材料浸泡实施例1制得的保鲜剂后覆盖到培养皿内鱼膏表面。

4将培养皿放入培养箱内，以28±1℃进行持续培养观察6个月，查看培养皿表面腐败情况。

5培养过程中，每隔5天在培养皿表面喷洒一次未灭菌的自来水，以增加染菌风险。

试验结果如下表7所示：

表7

○代表培养皿表面正常无变化

◎代表培养皿表面轻微腐败并有少量腐败霉菌或者菌斑

●代表培养皿表面物料腐败严重

从试验结果可以看出，具有一定范围渗透效果的保鲜膜基材可以延长鱼膏的保存时间。渗透过快的保鲜膜基材会导致保鲜剂快速扩至鱼膏内部，使得表面保鲜剂的浓度被稀释，从而抑菌防腐效果下降。渗透效果较差的保鲜膜基材抑菌效果差的原因主要有两个，一是渗透效果差的保鲜膜基材吸附保鲜剂的量不足，二是保鲜剂只停留于表面，使得保鲜剂难以以合适的低速率往鱼膏内部扩散，从而导致鱼膏在长时间保存时仍然发生腐败变质。

综合表6及表7可知，滤纸同时具有较好的防腐效果，滤水时间又达到较理想的范围。