水產(chǎn)飼料造粒過(guò)程中三聚氰胺形成機(jī)理的研究

林建云 王海燕 林 濤 王瑋瑋 許艷紅

飼料安全是動(dòng)物源性食品安全的關(guān)鍵，即食品安全之前提。自從2007年3月在美國(guó)發(fā)生的寵物“毒糧”事件[1]以及2008年“三鹿奶粉”事件[2]，在中國(guó)乃至世界范圍內(nèi)均引起三聚氰胺的恐慌。飼料安全再次引起了全社會(huì)的高度關(guān)注。

三聚氰胺(Melamine，簡(jiǎn)稱MA)，學(xué)名三氨三嗪、氰脲酰胺，俗稱蜜胺，是一種化工中間體產(chǎn)品，主要用于三聚氰胺－甲醛樹(shù)脂的生產(chǎn)。MA產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于木制品、塑料、涂料、造紙、紡織、餐具和醫(yī)藥器具等行業(yè)，與人類現(xiàn)代生活密切相關(guān)[3]。MA的毒理學(xué)研究認(rèn)為，其在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)屬于惰性代謝,對(duì)生態(tài)環(huán)境的潛在危險(xiǎn)性較小[4]；盡管MA對(duì)人類直接造成危害的可能性很低，但與其同系物潛在危險(xiǎn)性仍然引起人們的關(guān)注[5－7]。對(duì)于魚(yú)類的毒性研究結(jié)果也表明，飼喂高含量MA的飼料會(huì)降低魚(yú)類的攝食與生長(zhǎng)，并損傷魚(yú)類的腎臟[8－10]。

MA是不允許在食品和飼料中添加的化工產(chǎn)品。但是，由于其高含氮量（CN=66.66%；相當(dāng)于416.6%蛋白質(zhì)的含氮量）以及檢測(cè)難度較大的特點(diǎn)被一些不法蛋白原料生產(chǎn)商所利用，為達(dá)到提高原料蛋白質(zhì)檢測(cè)值而盈利的目的，MA等高含氮化合物被摻假到蛋白飼料原料中，并稱之為“蛋白精”[11－12]。由于水產(chǎn)動(dòng)物對(duì)蛋白營(yíng)養(yǎng)的需求量較大，蛋白原料在水產(chǎn)飼料中所占的比例要遠(yuǎn)大于陸生動(dòng)物飼料,因此,MA對(duì)水產(chǎn)飼料的影響勢(shì)必更加顯著。

自美國(guó)寵物“毒糧”事件發(fā)生后，出口的動(dòng)物性食品及其養(yǎng)殖過(guò)程所使用的飼料均必須進(jìn)行MA等衛(wèi)生指標(biāo)檢測(cè)并備案。2007～2008年，廈門(mén)市飼料企業(yè)在報(bào)備出口水產(chǎn)品所使用水產(chǎn)飼料的衛(wèi)生檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)：所送檢的顆粒水產(chǎn)飼料幾乎均檢出三聚氰胺（CMA2～12 mg/kg）。飼料中MA問(wèn)題似乎已經(jīng)成為出口動(dòng)物源性食品和飼料的限制因子。

然而，如果飼料中僅加入1.0%含有2400 mg/kg三聚氰胺（相當(dāng)于1%粗蛋白質(zhì)檢測(cè)值）的原料，則飼料中的CMA可達(dá)24 mg/kg以上，且在飼料原料中可檢測(cè)出高含量的三聚氰胺。用確定未檢出三聚氰胺的原料進(jìn)行擠壓造粒，其產(chǎn)品中仍然會(huì)檢出CMA(3～5 mg/kg)。以多種擠壓膨化機(jī)進(jìn)行飼料造粒前、后CMA對(duì)比試驗(yàn)，均發(fā)現(xiàn)飼料在造粒過(guò)程中產(chǎn)生三聚氰胺增加量(ΔCMA)的現(xiàn)象。為探討飼料造粒過(guò)程產(chǎn)生三聚氰胺的機(jī)理，摸清擠壓造粒過(guò)程中產(chǎn)生三聚氰胺的主要影響因素，并提出降低形成三聚氰胺的水產(chǎn)飼料生產(chǎn)方案，本項(xiàng)目于2009年10月開(kāi)始進(jìn)行了以下試驗(yàn)與研究。

1 試驗(yàn)儀器與方法

1.1 設(shè)備、材料和儀器

1.1.1 擠壓膨化機(jī)

MY－146型雙螺桿擠壓膨化機(jī)，申川－200型單螺桿擠壓膨化機(jī)，YF－165型單螺桿擠壓膨化機(jī)，WENGER－165單螺桿擠壓膨化機(jī)，HX－雙螺桿擠壓膨化機(jī)（自制），EXT－155G單螺桿擠壓膨化機(jī)（干法）。

1.1.2 試驗(yàn)材料

水產(chǎn)配合飼料；尿素，AR級(jí)；縮二脲，飼料級(jí)、化工級(jí)。

1.1.3 檢測(cè)儀器

Agilent LC－MS/MS液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定儀；722－智能分光光度計(jì)；XSP－2C 生物顯微鏡，K－437電熱消解儀；半微量凱氏定氮儀。

1.2 方法

1.2.1 采樣

所有的采樣均以不銹鋼勺為采樣工具，采集的樣品儲(chǔ)存于250 ml磨口玻璃瓶中密封保存，并填寫(xiě)采樣記錄表。

1.2.2 測(cè)定方法

CMA采用 LC－MS 法[13]、LC－MS/MS 法進(jìn)行測(cè)定[14]；尿素以分光光度法進(jìn)行測(cè)定[15]；縮二脲以分光光度法進(jìn)行測(cè)定[16]；粗蛋白[17]、鹽基氮[18]以凱氏定氮法測(cè)定。

1.2.3 飼料造粒過(guò)程ΔCMA試驗(yàn)

分別對(duì)2種類型（單螺桿擠壓機(jī)、雙螺桿擠壓機(jī)）的6種不同造粒機(jī)進(jìn)行了18批次在線試驗(yàn)。飼料于造粒前所采集的粉狀飼料作為三聚氰胺含量本底樣（CMA－B），對(duì)其造粒后所采集成品飼料作為三聚氰胺含量對(duì)比樣（CMA－A），進(jìn)行三聚氰胺含量測(cè)定以及三聚氰胺增量（ΔCMA=CMA－A－ CMA－B）的計(jì)算與統(tǒng)計(jì)。

1.2.4 尿素對(duì)飼料造粒過(guò)程的ΔCMA影響試驗(yàn)

擬定尿素添加量為試驗(yàn)飼料量的0.50%；所添加的尿素先與其它飼料添加劑預(yù)混合后，再與基礎(chǔ)飼料一同攪拌均勻。經(jīng)混合后的飼料在進(jìn)入調(diào)質(zhì)器之前按不同時(shí)間段進(jìn)行采樣作為膨化前的參照樣；也按不同時(shí)間段采集該批次造粒后的飼料成品為試驗(yàn)對(duì)比樣。同時(shí)，進(jìn)行不添加尿素的造粒前、后的對(duì)比試驗(yàn)作為比較。

1.2.5 飼料中添加飼料級(jí)縮二脲的模擬試驗(yàn)

以牛蛙粉狀飼料為底物，分為不添加縮二脲的空白參照組與添加0.5%縮二脲的試驗(yàn)對(duì)比組；并根據(jù)飼料造粒過(guò)程的溫度范圍設(shè)定試驗(yàn)溫度為100、150和200℃三個(gè)對(duì)比試驗(yàn)組。參照飼料造粒過(guò)程調(diào)質(zhì)后的水分含量，調(diào)節(jié)試驗(yàn)樣品的水分含量約為25%。試驗(yàn)對(duì)比組樣品于不銹鋼攪拌器中加入縮二脲，高速攪拌2 min后，轉(zhuǎn)移到抗腐蝕性較強(qiáng)的金屬鈦管反應(yīng)器中，并密閉反應(yīng)器，置于流體化沙浴中加熱；達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，保持恒溫20 min后取出。加熱試驗(yàn)后反應(yīng)器自然冷卻至室溫，開(kāi)啟密封蓋，把試驗(yàn)飼料樣品轉(zhuǎn)移至玻璃樣品瓶中密封保存。

2 結(jié)果與討論

2.1 飼料原料中三聚氰胺背景值的調(diào)查

飼料原料安全即是飼料產(chǎn)品安全的基本保障。本研究從一開(kāi)始就著重于對(duì)我國(guó)水產(chǎn)飼料普遍使用的原料進(jìn)行了廣泛的樣品采集和CMA測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。從CMA的測(cè)定結(jié)果可以看出,經(jīng)歷了飼料行業(yè)三聚氰胺專項(xiàng)整治后,飼料原料的三聚氰胺問(wèn)題基本得到遏制。植物籽實(shí)類產(chǎn)品中CMA均低于飼料中三聚氰胺測(cè)定方法（NY/T 1372—2007）的最低定量限(0.05 mg/kg)[19]；植物源性蛋白原料、酵母粉、海藻粉的CMA大多數(shù)在0.25 mg/kg以內(nèi)，最高檢測(cè)值為0.50 mg/kg。動(dòng)物性蛋白原料及魚(yú)油的CMA也多數(shù)低于0.25 mg/kg；唯一國(guó)產(chǎn)魚(yú)粉的CMA（20.8 mg/kg）超出飼料中三聚氰胺的限量 (CMA＜2.50 mg/kg)規(guī)定。

表1 飼料原料中三聚氰胺含量的檢測(cè)結(jié)果

2.2 水產(chǎn)飼料產(chǎn)品中三聚氰胺背景值的變化趨勢(shì)

2009年10～12月，對(duì)水產(chǎn)飼料中CMA的背景值調(diào)查共測(cè)定了58個(gè)飼料樣品，其中粉狀飼料25個(gè)，顆粒飼料33個(gè)，飼料中CMA測(cè)定統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2。從表2可以看出，水產(chǎn)顆粒飼料中CMA范圍明顯低于2007～2008年的檢測(cè)結(jié)果；粉狀飼料的CMA明顯小于顆粒飼料，且出現(xiàn)基本配方與物料相同的顆粒料CMA明顯高于其粉狀料的結(jié)果。顆粒飼料中CMA變化幅度較大，其中有6個(gè)CMA＞2.5 mg/kg，CMA超標(biāo)率占總檢測(cè)量的10.3%；若以顆粒飼料量計(jì)，超標(biāo)率則為18.2%。

表2 2009～2011年度水產(chǎn)飼料中三聚氰胺含量的檢測(cè)結(jié)果

2010年，再次對(duì)福建省8家飼料加工企業(yè)生產(chǎn)的77個(gè)水產(chǎn)顆粒飼料和15個(gè)觀賞魚(yú)顆粒飼料進(jìn)行CMA測(cè)定和統(tǒng)計(jì)（見(jiàn)表2）。92個(gè)產(chǎn)品中CMA指標(biāo)合格率為93.5%；其中水產(chǎn)顆粒飼料的合格率達(dá)97.4%，CMA均值也較2009年底下降了3.4倍。而出現(xiàn)6個(gè)CMA超標(biāo)的樣品中有4個(gè)樣品來(lái)自于同一企業(yè)生產(chǎn)的觀賞魚(yú)膨化飼料（CMA：9.20～22.0 mg/kg），另外 2 個(gè)出現(xiàn)于牛蛙膨化飼料和烏龜膨化飼料中。6個(gè)超標(biāo)飼料的CMA統(tǒng)計(jì)值為(10.96±5.58)mg/kg，均超過(guò)合格產(chǎn)品CMA均值的數(shù)十倍。且CMA超標(biāo)的觀賞魚(yú)飼料均出現(xiàn)于2010年5月（飼料級(jí)縮二脲生產(chǎn)許可證注銷期限）之前。

2011年1～8月，對(duì)33個(gè)水產(chǎn)顆粒飼料進(jìn)行產(chǎn)品中CMA回顧性檢測(cè)，均未發(fā)現(xiàn)三聚氰胺含量超標(biāo)[CMA為0.01～2.10 mg/kg；統(tǒng)計(jì)值：(0.170 ± 0.414)mg/kg，n=33]的現(xiàn)象出現(xiàn)；85%檢測(cè)樣品的CMA低于FDA的限量(CMA＜0.25mg/kg)要求；CMA均值也較2010年下降了2倍。

對(duì)水產(chǎn)飼料產(chǎn)品中三聚氰胺背景值變化趨勢(shì)的研究發(fā)現(xiàn)，自2009年國(guó)家對(duì)飼料中三聚氰胺問(wèn)題的專項(xiàng)整治之后，飼料原料及產(chǎn)品中的三聚氰胺含量發(fā)生了歷史性的變化。同時(shí)，從顆粒飼料的CMA與粉狀飼料的明顯差異說(shuō)明：飼料在擠壓造粒過(guò)程可能產(chǎn)生三聚氰胺的增量。

2.3 飼料造粒前后三聚氰胺含量的比較試驗(yàn) (見(jiàn)表3、表 4)

表3 單螺桿膨化機(jī)制粒前、后飼料中三聚氰胺的檢測(cè)結(jié)果

表4 雙螺桿膨化機(jī)制粒前、后飼料中三聚氰胺的檢測(cè)結(jié)果

飼料于造粒過(guò)程產(chǎn)生三聚氰胺增量至今未見(jiàn)報(bào)道。為了提供更加充分、翔實(shí)的依據(jù)證實(shí)這種現(xiàn)象的存在，本項(xiàng)目組于2010年6～8月，分別6次對(duì)兩種類型的6臺(tái)膨化造粒機(jī)進(jìn)行了18批次在線采樣。以相同批次，于飼料造粒前采集的粉狀飼料作為本底樣品，對(duì)其造粒后的飼料成品進(jìn)行CMA對(duì)比試驗(yàn)。對(duì)比試驗(yàn)不設(shè)任何前提條件，于飼料企業(yè)的加工流水線上直接采集在線生產(chǎn)的飼料作為對(duì)比試驗(yàn)樣品。樣品除了以LC－MS/MS方法進(jìn)行CMA測(cè)定外，尚進(jìn)行粗蛋白質(zhì)含量（CP）等常規(guī)組分以及揮發(fā)性鹽基氮（VBN）的測(cè)定。

從表 3～表 4 中各種飼料 CMA－B與 CMA－A的檢測(cè)結(jié)果可以看出，兩種類型擠壓膨化機(jī)在造粒過(guò)程均產(chǎn)生ΔCMA。單螺桿擠壓機(jī)所產(chǎn)生的增量（ΔCMA：0.028～0.080 mg/kg；均值為0.049 mg/kg）較??；雙螺桿擠壓機(jī)造粒過(guò)程所產(chǎn)生的ΔCMA(0.046～2.336 mg/kg；均值為0.700 mg/kg)較大；福建省水產(chǎn)飼料研究會(huì)于2009年12月進(jìn)行的鯧魚(yú)飼料造粒對(duì)比試驗(yàn)的飼料中CMA本底值與ΔCMA[(4.55±0.74)mg/kg]均相對(duì)更大。造粒對(duì)比試驗(yàn)的結(jié)果同時(shí)表明，造粒過(guò)程的ΔCMA與CP、VBN之間沒(méi)有明顯的相關(guān)，而與飼料中MA的殘留背景值密切相關(guān)。

2.4 尿素對(duì)飼料造粒過(guò)程的三聚氰胺增量的影響試驗(yàn)

三聚氰胺的工業(yè)生產(chǎn)工藝按原料可分為雙氰胺法和尿素法兩種，由于雙氰胺法的成本較高，目前均采用尿素法生產(chǎn)。尿素在370～400℃高溫下熔融沸騰、熱分解為氰酸、異氰酸,氰酸類化合物在催化劑作用下進(jìn)一步縮合形成三聚氰胺[C3N3(NH2)3][20－22]。三聚氰胺的制造工藝表明，其合成的物質(zhì)條件必須具備有脲類、氰酸或氰胺類化合物的存在。

尿素是動(dòng)物蛋白代謝的主要產(chǎn)物，水產(chǎn)飼料的主要原料——魚(yú)粉等動(dòng)物源性原料均含有尿素，也含有無(wú)機(jī)氨（或銨）、簡(jiǎn)單有機(jī)胺，還含有大分子的含氮化合物，如酰胺類、胍類、吲哚類、氨基氰等[15，23]。因此，水產(chǎn)飼料原料中三聚氰胺合成的物質(zhì)條件已基本具備。水產(chǎn)飼料的造粒是一個(gè)加熱、擠壓、高速切剪的高溫、高壓過(guò)程，飼料在蒸汽和強(qiáng)烈擠壓摩擦作用下，其體系溫度迅速上升，過(guò)程溫度可達(dá)150℃以上；在這種高溫（130～180 ℃，或以上）、高壓（1.5～10 MPa）、高濕、高切剪力狀態(tài)下，淀粉顆粒破裂糊化、蛋白物質(zhì)熔融，部分有機(jī)質(zhì)物產(chǎn)生分解、聚合等美拉德（Maillard）反應(yīng)[24]。飼料中的有機(jī)含氮化合物的分解與聚合，與脲類化合物形成三聚氰胺或許存在著可能。為探討尿素是否是飼料在擠壓造粒過(guò)程形成三聚氰胺的主要影響因素，我們進(jìn)行了添加尿素的在線對(duì)比試驗(yàn)。

添加尿素的在線對(duì)比試驗(yàn)同樣選擇2類不同的擠壓膨化機(jī)進(jìn)行，單螺桿擠壓機(jī)進(jìn)行了兩組不同原料的對(duì)比試驗(yàn)：①不含動(dòng)物性飼料原料組(羅非魚(yú)飼料)；②含有動(dòng)物性飼料原料組(鱔魚(yú)飼料，含20%進(jìn)口魚(yú)粉和15%國(guó)產(chǎn)魚(yú)粉)。雙螺桿擠壓膨化機(jī)進(jìn)行了含16%進(jìn)口魚(yú)粉和20%國(guó)產(chǎn)魚(yú)粉的鯧魚(yú)飼料造粒對(duì)比試驗(yàn)。對(duì)比試驗(yàn)均與不添加尿素在線生產(chǎn)的同類飼料對(duì)比試驗(yàn)為參照，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 添加尿素的水產(chǎn)飼料于擠壓造粒前、后三聚氰胺含量對(duì)比(mg/kg)

從兩組不同原料的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果可以看出，不含動(dòng)物性原料組的羅非魚(yú)飼料于膨化造粒過(guò)程中ΔCMA均值為0.0021 mg/kg，而添加了0.5%尿素的羅非魚(yú)飼料組ΔCMA均值為0.0023 mg/kg，二組結(jié)果幾乎沒(méi)有差異。未加尿素的含動(dòng)物源性原料組（鱔魚(yú)飼料）膨化造粒過(guò)程的ΔCMA為0.0022 mg/kg；其添加0.5%尿素組的飼料ΔCMA=0.0036 mg/kg；在含35%魚(yú)粉的飼料中添加0.5%尿素，其膨化造粒過(guò)程三聚氰胺平均增量也僅提高加了0.0014 mg/kg。雙螺桿擠壓膨化機(jī)進(jìn)行的鯧魚(yú)飼料造粒對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果：未加尿素組ΔCMA均值為0.0158 mg/kg，添加0.5%尿素組ΔCMA均值為0.0322 mg/kg；兩組對(duì)比的結(jié)果也僅提高了0.0164 mg/kg。添加尿素的飼料造粒對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果表明：尿素在飼料擠壓造粒過(guò)程中或許能夠產(chǎn)生微量ΔCMA，但不可能是造成飼料中三聚氰胺超標(biāo)的主要因素。

2.5 縮二脲對(duì)飼料造粒過(guò)程的三聚氰胺增量影響的試驗(yàn)

在協(xié)助廈門(mén)飼料生產(chǎn)企業(yè)對(duì)其膨化飼料產(chǎn)品中CMA屢次超標(biāo)的原因進(jìn)行排查與探討過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)均出現(xiàn)縮二脲類“蛋白精”的影子。

縮二脲(Biuret)，又名雙縮脲、氨基甲酰脲,為無(wú)色針狀晶體,分子結(jié)構(gòu)式為 NH2－CO－NH－CO－NH2，分子質(zhì)量103.08，與三聚氰胺一樣均是尿素?zé)峥s合的產(chǎn)物?？s二脲在美國(guó)、日本、歐洲等國(guó)家和地區(qū)已批準(zhǔn)為反芻動(dòng)物非蛋白氮飼料添加劑，在反芻動(dòng)物體內(nèi)與尿素有相同的作用機(jī)制。與尿素相比,縮二脲的特點(diǎn)是水中溶解度低，在反芻動(dòng)物瘤胃中釋氨緩慢,解決了尿素釋氨較快易產(chǎn)生氨中毒的問(wèn)題,而且適口性和飼喂效果均有所提高[25－27]。我國(guó)于2005年頒布了《飼料級(jí)縮二脲》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（NY/T 935—2005）,飼料級(jí)縮二脲定義為:“由尿素?zé)峥s合而生產(chǎn)的用作反芻動(dòng)物非蛋白氮飼料的縮二脲”。其質(zhì)量指標(biāo)規(guī)定：縮二脲含量≥55%，總氮含量范圍為35%～43%；其共存同系物的限量為:尿素≤15%、三聚氰酸和縮三脲等總量≤25%[28]。然而，縮二脲的高含氮量（相當(dāng)于219%～269%蛋白質(zhì)含氮量）及其飼料級(jí)的模糊界定被不法蛋白原料商所利用，由于直接添加尿素等水溶性含氮化合物容易被檢出，縮二脲便成為后起的“蛋白精”之一。

飼料級(jí)縮二脲系采用以尿素為原料直接加熱縮合生產(chǎn)的初級(jí)產(chǎn)物。固體尿素在160℃以上高溫熔融、熱分解并縮合形成縮二脲。由于反應(yīng)過(guò)程的熱量分布不均,易出現(xiàn)局部溫度過(guò)高現(xiàn)象，故所生成的副產(chǎn)物也較多[29－30]。尿素受熱分解成氰酸和氨，進(jìn)而氰酸與尿素縮合生成縮二脲；縮二脲還可進(jìn)一步與氰酸或尿素縮合，生成副產(chǎn)物三聚氰酸、縮三脲；氰酸也可能進(jìn)一步縮合生成氨基氰、雙氰胺或三聚氰胺[31]。因此，縮二脲初級(jí)產(chǎn)品的副產(chǎn)物中不僅含有一定含量的三聚氰酸、縮三脲，也不可避免地含有合成三聚氰胺的中間體——氰酸、氨基氰、雙氰胺等化合物；甚至也可能有少量的三聚氰胺產(chǎn)生。而這些眾多的含氮化合物很可能在飼料造粒過(guò)程的高溫、高濕、擠壓條件下進(jìn)一步被縮合為三聚氰胺。

為探討縮二脲是否成為顆粒飼料造粒過(guò)程產(chǎn)生三聚氰胺增量的主要影響因素，本項(xiàng)目組于2011年6月進(jìn)行飼料中添加縮二脲的實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)。模擬試驗(yàn)以牛蛙粉狀配合飼料為底物，按1.2.5的方法步驟實(shí)施。飼料添加縮二脲的對(duì)比試驗(yàn)樣品中三聚氰胺檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 添加縮二脲的牛蛙飼料于在同試驗(yàn)溫度的三聚氰胺含量(mg/kg)

從測(cè)定結(jié)果可以看出，加入0.5%縮二脲的飼料即使未經(jīng)加熱處理，其三聚氰胺背景值也有所提高，提高幅度似乎與縮二脲產(chǎn)品的純度有關(guān)；本結(jié)果說(shuō)明，縮二脲產(chǎn)品中確實(shí)存在三聚氰胺類副產(chǎn)物。加熱對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果表明，試驗(yàn)體系加熱至100℃時(shí)，空白組與對(duì)比試驗(yàn)組三聚氰胺的增量均不明顯；而到了150℃時(shí)，對(duì)比試驗(yàn)組ΔCMA迅速提高，其中以添加飼料級(jí)縮二脲組為最大（平均ΔCMA=1.02 mg/kg），添加化工級(jí)縮二脲組的平均ΔCMA也達(dá)0.54 mg/kg；空白組的三聚氰胺含量從未檢出（＜0.05 mg/kg）提高到0.051～0.058 mg/kg。當(dāng)試驗(yàn)體系的溫度繼續(xù)升至200℃時(shí)，三聚氰胺的增量更加迅速，CMA均達(dá)到150℃時(shí)的二倍左右。CMA仍然以添加飼料級(jí)縮二脲組為最大，與150℃試驗(yàn)樣比較，其增加量均值達(dá)1.14 mg/kg；而添加化工級(jí)縮二脲組的增量相對(duì)較低，與其150℃試樣比較平均增加量為0.58 mg/kg。空白組飼料的三聚氰胺含量與增量也增加了近一倍。本試驗(yàn)結(jié)果表明，飼料中添加飼料級(jí)縮二脲在高溫條件下明顯存在三聚氰胺的增量，增量幅度與體系溫度相關(guān)；與縮二脲產(chǎn)品的純度似乎存在著負(fù)相關(guān)關(guān)系。

飼料造粒過(guò)程的物料體系是處于高速剪切、擠壓摩擦，水分不斷從蒸汽中得到補(bǔ)充；而本模擬試驗(yàn)的物料是處于靜止的受熱狀態(tài)，水分只有減少、無(wú)法得到補(bǔ)充，故模擬試驗(yàn)結(jié)果與飼料實(shí)際造粒過(guò)程必定存在明顯差異。但是，從本模擬試驗(yàn)結(jié)果基本可以說(shuō)明三個(gè)問(wèn)題：

①在飼料原料中添加飼料級(jí)縮二脲，不但會(huì)提高飼料中三聚氰胺的殘留背景值，而且會(huì)顯著提高飼料造粒過(guò)程的三聚氰胺增量。非法添加“蛋白精”是飼料中三聚氰胺含量超標(biāo)的主要因素。

②飼料造粒過(guò)程中三聚氰胺增量幅度與體系的溫度有關(guān)，當(dāng)造粒過(guò)程體系的溫度＞150℃時(shí)，溫度越高，三聚氰胺含量的增幅越大。飼料中若存在可形成三聚氰胺的含氮化合物時(shí)，溫度越高，三聚氰胺含量的增幅越顯著。

③由于飼料級(jí)縮二脲產(chǎn)品系尿素高溫?zé)峥s合的初級(jí)產(chǎn)品，其共存的三聚氰酸等同系氮化物大量存在也將增加三聚氰胺對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物的毒理作用[32-33]。

本試驗(yàn)的結(jié)果同時(shí)也說(shuō)明了自2009年底以來(lái)，飼料產(chǎn)品中三聚氰胺含量急劇、普遍降低的內(nèi)在原因。即：自2009年6月8日，國(guó)家農(nóng)業(yè)部明令禁止在飼料中人為添加三聚氰胺后，又于2009年10月29日發(fā)布第1282號(hào)公告：廢止《飼料級(jí)縮二脲》（NY/T935—2005）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，停止縮二脲作為飼料添加劑生產(chǎn)和使用。自此之后，飼料原料及產(chǎn)品中的三聚氰胺含量發(fā)生了歷史性的變化。

3 結(jié)論

對(duì)我國(guó)飼料原料、水產(chǎn)飼料產(chǎn)品中三聚氰胺含量背景值的調(diào)查及其變化趨勢(shì)的研究中發(fā)現(xiàn)，自2009年國(guó)家對(duì)飼料中三聚氰胺問(wèn)題的專項(xiàng)整治之后，飼料原料及產(chǎn)品中的三聚氰胺含量均發(fā)生了歷史性的變化。絕大多數(shù)飼料原料能夠符合FDA規(guī)定的限量（CMA＜0.25 mg/kg）標(biāo)準(zhǔn)。自2009年以來(lái)，水產(chǎn)顆粒飼料產(chǎn)品的CMA持續(xù)以2倍以上的速度遞減；至2011年，顆粒飼料中CMA大多數(shù)低于0.25 mg/kg的低殘留水平，未發(fā)現(xiàn)飼料中出現(xiàn)三聚氰胺含量超標(biāo)的現(xiàn)象。

對(duì)粉狀飼料與其顆粒飼料中CMA的對(duì)比，以及水產(chǎn)飼料造粒前后CMA的對(duì)比試驗(yàn)均表明：飼料于擠壓造粒過(guò)程中存在著三聚氰胺的增量，且增量值的大小與其飼料原料中三聚氰胺的殘留背景值密切相關(guān)。經(jīng)過(guò)對(duì)飼料中形成ΔCMA主要影響因素的對(duì)比試驗(yàn)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：尿素在飼料擠壓造粒過(guò)程中或許能夠產(chǎn)生微量三聚氰胺，但不可能是飼料造粒過(guò)程中ΔCMA大幅度提高、甚至引起三聚氰胺超標(biāo)的主要因素。而形成飼料原料中CMA較大殘留背景值、并引起飼料造粒過(guò)程中產(chǎn)生較大ΔCMA主要影響因素是由于飼料原料中非法添加縮二脲類“蛋白精”。本研究結(jié)果同時(shí)也說(shuō)明了自2009年以來(lái)飼料原料及產(chǎn)品中三聚氰胺含量急劇且普遍降低的原因所在。

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