水分含量是饲料检测中的重要指标之一，但以重量百分比计算饲料中的含水量不能准确反映饲料中能够被微生物利用的实际含水量[1]。饲料在储存过程中易发生发热生霉、品质劣变等问题[2]。水分活度指物料与水分的结合程度，表示了物料中水分存在的真实状态，反映了水分能被化学反应和物理过程利用的有效程度，在考虑饲料霉变和微生物之间的关系时，水分活度是极其重要的[3]。因此，引入水分活度指导饲料中水分与微生物的关系[4]。丙酸丙酸铵复合防霉剂被广泛应用于食品、饲料、原料等产品中，具有较广的抗菌谱。对酵母菌、真菌、霉菌都有一定的抑制作用[5]，且丙酸可以被动物吸收代谢，对动物体和人体无毒害无残留，安全性高[6]。有研究表明，丙酸复合型防霉剂效果优于单一型丙酸钙防霉效果[7]。目前的研究中缺乏在高水分饲料下不同防霉剂添加量对饲料水分活度及保存时长的相关研究。本试验探究不同防霉剂添加量对不同水分饲料保存时长的影响，以期通过延长保存时间或增加饲料中水分的含量达到增加盈利的目的。1材料与方法1.1试验设计试验采用3个不同水分的饲料和3个梯度的丙酸丙酸铵复合防霉剂的两因素试验设计，根据设计生产9个梯度的饲料样品和1个未加防霉剂的空白对照样品。试验饲料为乳猪料，只改变湿基发酵豆粕、豆粕、玉米配比和防霉剂添加量，其余配方均一致。1.2试验饲料配方试验饲料配方见表1，通过样品初始值测定，发现10号样品初始值与实验设计情况不符，故在后续试验中提前结束此样品试验。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.05.021.T001表1试验料配方及水分和水分活度初始值项目试验1组试验2组试验3组试验饲料样品编号12345678910预设水分/%12.7013.0013.50防霉剂/(kg/t)0.60.81.20.60.81.200.60.81.2湿基发酵豆粕/(kg/t)40404060606060808080豆粕/(kg/t)11611611696969696767676玉米/(kg/t)220220220190190190190160160160水分测定初始值/%12.4812.7012.5113.0412.8012.8712.9813.2213.2512.90水分活度测定初始值0.6870.6900.6870.7090.6970.6830.6890.7030.7180.7031.3防霉剂防霉剂由丙酸、丙酸铵等组成，丙酸-丙酸铵（以丙酸计）≥45%，其中丙酸≥30%，丙酸铵≥20%，水分≤6%。1.4试验条件试验设置两组环境条件，见表2。高温高湿组预设试验时长为45 d，常温组预设试验时长为90 d，最终试验终止时间根据样品霉变情况和感官状态确定。期间每间隔7 d测定水分含量、霉菌总数、细菌总数；间隔2~3 d测定水分活度、感官指标。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.05.021.T002表2试验条件项目温度/℃湿度/%高温高湿37.575常温20.0~25.050~701.5仪器设备AW1000T水分活度测定仪（昌琨实业（上海）有限公司），XSR205DU/A电子天平（梅特勒-托利多公司），DHG9123A电热恒温鼓风干燥箱（上海精宏试验设备有限公司），综合药品稳定性试验箱（上海一恒科学仪器有限公司），GREAT85DP立式自动压力蒸汽灭菌器（上海申安医疗器械厂），LAZY-75KBS立式高压蒸汽灭菌器（上海申安），GHG-9030A电热恒温鼓风干燥箱（上海精宏实验设备有限公司），HZP-250全温培养振荡器（精宏），HX1001T电子天平（华兴），HE'S-150恒温恒湿培养箱（精宏），100~1 000 μm移液枪（BIO-DL），SW-CJ-2FD型双人单面净化工作台（苏州净化设备有限公司）。1.6测定指标及方法饲料取样采用《饲料 采样》（GB/T 14699.1—2005）方法。水分活度测定采用AW1000T水分活度测定仪测定；水分采用《饲料中水分的测定》（GB/T 6435—2014）方法测定；霉菌总数的测定采用《饲料中细菌总数的测定》（GB/T 13093—2006）；细菌总数的测定采用《饲料中霉菌总数测定方法》（GB/T 13092—2006。记录每次取样时饲料样品的颜色，气味等感官指标。2结果与分析2.1饲料水分的变化规律2.1.1高温高湿条件下的水分变化（见图1~图3）10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.05.021.F001图1高温高湿条件下试验1组饲料水分变化10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.05.021.F002图2高温高湿条件下试验2组饲料水分变化由图1~图3可知，1号、2号、3号样品0~9 d之间样品水分缓慢升高，随后开始下降，在27 d时达到低谷，随后快速上升，第45 d水分出现最高值。但试验末期的水分含量低于其他样品；4号样品0~9 d出现缓慢增高，5号、6号样品0~18 d水分呈升高趋势，在18 d出现高点，随后开始下降。7号样品在18 d出现高点，随后开始下降，4个样品均在27 d时出现拐点，水分呈快速上升，在45 d时水分最高。8号、9号、10号样品水分变化较为平稳，均在27 d出现低峰，随后出现拐点开始上升。试验结束时，预设水分相同的样品，随着防霉剂添加量增加，水分含量降低。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.05.021.F003图3高温高湿条件下试验3组饲料水分变化2.1.2常温条件下的水分变化（见图4~图6）10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.05.021.F004图4常温条件下试验1组饲料水分变化10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.05.021.F005图5常温条件下试验2组饲料水分变化由图4~图6可知，1号、2号、3号饲料样品水分变化趋势一致，水分含量表现为试验前期缓慢下降，1号、2号样品在第27 d后水分缓慢升高，3号样品在第36 d开始开始升高，54 d左右出现降低趋势。4号、5号、6号样品水分含量在0~27 d内呈波动下降趋势，随后开始升高，4号、5号样品在第45 d开始下降，6号样品在54 d左右开始下降，63 d时到达低谷，5号、6号在63~72 d之后有升高的趋势，7号样品27 d时达到低谷，随后水分升高。8号、9号、10号样品水分先呈下降趋势，8号样品在第27d左右开始波动上升，9号样品在第36 d出现拐点，开始呈上升趋势，随后在45 d之后开始下降。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.05.021.F006图6常温条件下试验3组饲料水分变化2.2饲料水分活度的变化规律2.2.1高温高湿条件下的水分活度变化（见图7~图9）10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.05.021.F007图7高温高湿条件下试验1组饲料水分活度变化10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.05.021.F008图8高温高湿条件下试验2组饲料水分活度变化由图7~图9可知，1号、2号、3号样品水分活度整体均呈波动上升趋势，在第26 d时出现拐点，随后降低，在第30 d时出现低点，随后水分活度继续呈升高趋势，在第45 d达到最高值。4号、5号、6号、7号样品在1~9 d时呈上升趋势，在第9 d后开始下降，4号、5号、6号样品在第17 d出现低谷，7号样品在第15 d天出现低谷，随后均呈上升后降低趋势，在第30 d后开始升高。8号、9号、10号样品1~9 d呈升高趋势，随后下降，9号样品在第15 d后开始上升，8号、10号样品在第17 d后开始上升，3个样品均在第26 d后开始下降，8号、9号样品在第30 d后呈波动上升趋势。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.05.021.F009图9高温高湿条件下试验3组饲料水分活度变化水分高的饲料水分活度高于水分低的饲料，在45 d时所有饲料霉菌总数升高，三组样品水分活度均值达到0.770左右，所有样品变化趋势一致。在高温高湿的保存条件下，添加防霉剂对水分活度变化影响较小。2.2.2常温条件下的水分活度变化（见图10~图12）10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.05.021.F010图10常温条件下试验1组饲料水分活度变化10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.05.021.F011图11常温条件下试验2组饲料水分活度变化由图10~图12可知，1号、2号、3号样品在9 d后水分活度呈缓慢下降趋势，在第45 d水分活度出现高点、2号样品在63 d时出现低点，1号、3号样品在81 d出现低点，随后3个样品水分活度均波动上升。4号样品和7号样品相对5号样品和6号样品水分活度波动更为稳定，第1~54 d，各样品变化趋势基本一致，在第9 d和第45 d时出现高点，在第54 d之后，4号样品和7号样品呈波动变化，5号样品和6号样品呈下降趋势，均在第63 d出现最低点，随后均呈升高趋势。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.05.021.F012图12常温条件下试验3组饲料水分活度变化通过以上发现，试验1组饲料添加防霉剂可有效控制水分活度的升高；试验2组5、6号样品防霉剂添加量高于4、7号样品，水分活度下降趋势明显，表明添加0.8、1.2 kg/t防霉剂可有效地控制微生物活动，从而降低饲料水分活度；试验3组饲料样品对比8号与9号样品，可明显发现9号样品水分活度低于8号样品，表明添加0.8 kg/t防霉剂可有效控制样品水分活度含量，所以在这个水分条件下需要添加0.8 kg/t及以上含量，从而减少微生物活动，延长饲料保存时间。2.3饲料感官状态的变化2.3.1高温高湿条件下感官状态的变化（见表3）试验料为淡黄色颗粒，具有乳猪料特有的香味。由表3可知，在试验第39 d时，所有样品出现轻微霉味，在试验第45~47 d时肉眼可见有少量霉粒，饲料颗粒表面出现孔隙，颗粒变软，易碾碎，颜色变白。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.05.021.T003表3高温高湿条件下感官变化饲料样品试验时间/d13591215171922242628303235394245471号———————————————****2号———————————————****3号———————————————****4号———————————————******5号———————————————****6号———————————————****7号———————————————*******8号———————————————****9号———————————————****注：“—”表述无霉味，“*”表述有轻微霉味，“**”表述有霉味，“***”表述有较大霉味；下表同。2.3.2常温条件下感官状态的变化（见表4）由表4可知，试验第1~50 d内，饲料样品呈淡黄色颗粒，具有香味，在第50 d之后，气味陆续出现变化，在出现明显霉味时，饲料颗粒表面孔隙变大，颜色变白。水分低的样品气味变化晚于水分高的样品，且防霉剂添加量高的样品气味改变晚于防霉剂添加量低的样品。三组试验组饲料气味改变时长均与防霉剂添加量成正比关系，防霉剂添加量越高，气味改变时长越长。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.05.021.T004表4常温条件下50 d后感官变化饲料样品试验时间/d5254575961646668717375788082858789929496991号—————********************************2号—————————***************3号————————————————————*4号*******************************************************5号**************************************6号——————************************************7号*******************************************************8号********************************************************9号——**************************************************2.4饲料微生物的变化规律2.4.1高温高湿条件下储存45 d霉菌总数变化（见表5）由表5可知，在第35 d时7、8号样品霉总成倍增长，增幅均超过前一周的100倍，第45 d时，所有样品霉总均成倍增长。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.05.021.T005表5高温高湿条件下储存45 d霉菌总数变化饲料样品试验时间/d1915222835451号7515102015151102号4070201540101503号7525451020152704号4035101010253305号40253530101515006号40252020102513007号2530103525180180008号2025151540420560009号102010101010600CFU/mL2.4.2常温条件下存储99 d的霉菌总数变化（见表6）由表6可知，第99 d，2、4号样品霉菌总数成倍增长。其余样品霉菌在整个实验期内没有出现突然成倍增长的现象。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.05.021.T006表6常温条件下存储99 d的霉菌总数变化饲料样品试验时间/d19152228354350576471788592991号8050454510102520255515158025402号50151010201045152540252040351903号2025404045301525103020604035254号25501040151025101025356520401305号4515101050103510351525105075506号2540103025155010151035156065457号13065201015351010502015103530508号2015151010101525305085309550259号651010102015103010251515351020CFU/mL3讨论3.1饲料水分活度的变化与霉菌的关系一般来说，霉菌生长要求的水分活度较其他微生物如细菌和酵母都低[8-9]。水分活度低于0.600，所有霉菌均不能生长繁殖，少数霉菌在水分活度达到0.650时生长。水分活度低于0.700时，饲料中的霉菌孢子发芽较少见[10-11]。而当水分活度超过0.830时，霉菌可以快速生长，则会引起饲料严重的霉变腐败[12-13]。通过本试验发现，在高温高湿条件下水分活度先降低再升高再降低趋势[14]，该结果与魏金涛等[11]的实验结果一致，在恒定的温度条件下以饲料的水分含量为横坐标，以相对应的水分活度值为纵坐标作图，得到的曲线称为饲料的等温吸附曲线，等温吸附曲线一般是S型曲线。样品霉变后最终测定的水分活度均高于初始检测值，且水分活度均高于0.770。在霉菌在出现快速增长后，除7、9号样品外，其余水分活度均达到0.770以上，且霉菌数量增长越迅速的组其水分活度值越高；在室温条件下，水分活度变化趋势与高温高湿组一致，但样品霉变后水分活度均低于初始检测值。整个试验期间，除了2、4号样品有较为明显的增长以外，其他组别霉菌总数变化一直在合理范围内波动。结合霉菌总数在整个实验期间的数据，说明在没有外来污染源的情况下，微生物的增长是可以维持在一个较低值范围内波动。将水分活度与霉菌变化结果相结合，可以发现高温高湿会促进霉菌的生长，加速饲料霉变。在温湿度较高的环境中，水分活度会随着环境湿度的增加而增加，从而使霉菌繁殖，与李琳等的研究结果霉菌生长所产生的代谢水可以使生长环境的水分活度值增加一致[15]。因此在饲料霉变的过程中水分活度先降低后增高再降低，是因为霉菌在生长过程中会利用环境中的水分用于生长繁殖，当饲料袋中的水分被利用，基于饲料的水分活度和环境的相对湿度总是趋于平衡的原因，颗粒料中的水分会析出从而使水分活度降低；当霉菌生长到一定程度，其本身代谢作用导致环境中水分增加，所以水分活度也就会相应升高。3.2防霉剂对饲料保存时长的影响本试验中添加的防霉剂主要成分为丙酸和丙酸铵，丙酸是一种具有类似醋酸略带酸香味的挥发性液体，能够抑制黄曲霉毒素的生长[16-17]，对霉菌特别是对好气性芽孢杆菌、革兰氏阴性菌、黏丝状马铃薯杆菌有较好的抑菌作用[18]，可广泛应用于食品、饲料等防霉剂。且丙酸极易挥发，产生的气体可与饲料充分接触从而达到更好的抑菌效果[19]。一般情况下，长时间的储存会造成饲料霉菌污染[20-21]，在本试验中结合水分含量与防霉剂的添加量发现，饲料水分越高越不利于饲料的存储，但是合理添加防霉剂却可以减少水分增加所带来的不利影响。因此，在保证不改变饲料适口性的情况下合理添加防霉剂可以给提高饲料水分的含量提供机会，从而增加收益可能。4结论本研究表明，当水分活度达到0.770左右时，霉菌出现快速增长；高温高湿（温度37.5 ℃、湿度75%）储存条件下，结合饲料感官状态和微生物指标，各饲料样品均保存40 d左右；常温（温度20~25 ℃，湿度50%~70%）储存条件下，防霉剂添加量高的饲料保存时间更长。当样品水分为12.8%~13.3%，防霉剂添加量为0.8 kg/t时，可延长饲料气味改变时间，饲料保存时间更长；添加1.2 kg/t防霉剂、水分为12.5%的饲料样品，密封避光保存超过90 d时饲料感官发生改变，饲料霉菌总数未发生增长。