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來看看食品機械生產線 水產膨化飼料應用探討
2020-5-26

我國是世界水產飼料產出大國,水產飼料產量約是世界總產量的1/2。近年來,在快速發展的水產飼料品種中,尤以膨化飼料的發展最為迅速,成為水產飼料行業的一個亮點和增長點。然而,在膨化加工的條件下,原料選用、營養參數確定、配方設計、加工工藝、投飼

 

技術等均與傳統顆粒飼料存在一些不同,但是,目前有關研究還很短缺。本文結合本實驗室近年來在膨化飼料平台開展的一些研究,擬就膨化飼料生產、使用中所關注的幾個問題作一綜述,為膨化飼料在水產養殖業中的合理應用提供一些思考和指導。

 

1. 膨化對營養物質消化行使率的影響

 

多項試驗表明,膨化飼料主要是提高了澱粉和能量消化率,對蛋白質消化率影響相對較小,不妨由於存在能量(碳水化合物)對蛋白質的節約效應,盡管蛋白質的消化率改善不明顯(或絕對提高值不大),最終也提高了蛋白質的沉積效率。

 

別的,膨化加工工藝對營養物質消化行使率的影響也是受到普遍關注的一個問題。Sørensen等(2002)研究了虹鱒在3種不同的擠壓(膨化)溫度(100、125、150℃)下對合營飼料主要營養物質的消化率,發現粗蛋白、能量及種種氨基酸的表觀消化率並不受擠壓溫度的影響;

 

Frederic等(2007)相對了調質與否、擠壓腔溫度(93、127℃)和物料在擠壓腔停留時間(18、37s)對消化率的影響,發現調質可提高虹鱒對有機物、碳水化合物和能量的表觀消化率,在沒有預調製的情況下,127℃時的有機物、碳水化合物和能量表觀消化率低於93℃,但在

 

預調質的情況下,127℃時的有機物、碳水化合物和能量表觀消化率高於93℃;脂肪的表觀消化率受各加工條件的影響不大。這些研究提示我們,沒有須要為追求膨化度而接納較高的溫度和壓力,在膨化加工中,預調質是十分須要的。

 

2.膨化飼料和顆粒飼料對魚體發展性能作用效果的相對在同等配方條件下,與顆粒飼料相比,膨化飼料在提高營養物質消化行使率的同時,也損失了一些熱敏性營養素,如維生素、氨基酸等,存在降低魚體發展性能的可能,綜合這兩方麵作用,其最終對生產性能的影響怎樣?在這方麵存在著一些結論相反的報道。

 

在我國的水產養殖生產中,如鯉魚、草魚、鯽魚等,普遍反映膨化飼料更能提高魚體生產性能,如發展速度更快,魚體較肥等,似乎很少出現國外研究中的生產性能下降現象,這可能與國表裏養殖的品種不同有關,我國常規養殖的魚類,可能在攝食調節上不敏感,這方

 

麵有待於進一步研究。

 

另外,對於一些養殖魚類,如黃顙魚、斑點叉尾鮰等,攝食膨化飼料、顆粒飼料的差異,不但體現在發展性能上,也體現在體色的差異上。如攝食膨化飼料的黃顙魚,通常會有一定數目的個別(20%左右)出現體色異常的現象;在斑點叉尾鮰的養殖生產中,也出現過相似現

 

象,即飼喂顆粒飼料的鮰魚發展和體色正常,但同配方的膨化飼料,卻使片麵個別出現肉色、體色異常的現象。出現這些現象的原因,可能與膨化加工中的高溫高壓破壞了維生素等熱敏性營養素有關。在這種情況下,可加大熱敏性營養物質的增加量,或將膨化飼料與顆粒飼料搭配使用,二者間隔投喂,可在一定程度上辦理這個問題。

 

3.膨化對蛋白質、脂肪需要量的影響

 

飼料膨化後,提高了對主要營養物質,如蛋白質、脂肪的消化率或行使率,這是不是意味著魚類對膨化飼料中脂肪、蛋白質的需要數目產生了改變呢?為此,本實驗室設計了一係列不同蛋白水平、不同脂肪水平的配方,分別製成顆粒飼料和膨化飼料,以研究膨化加工對

 

蛋白質、脂肪需要量的影響(馬飛,2014)。

 

在實驗一中,以豆粕、菜粕、棉粕和魚粉為蛋白源,配製粗蛋白水平為25%、28%、31%的3種飼料,分別以膨化機、平模顆粒機製粒,共6組飼料,投喂平均體重8.0g奧尼羅非魚8周,結果表明,羅非魚幼魚對顆粒飼料、膨化飼料適宜蛋白的需求量分別為31%、28%,飼料經膨化處理後,降低了羅非魚對飼料蛋白質的需求量。

 

在實驗二中,以大豆油為脂肪源,在飼料粗蛋白水平28%的基礎飼料中,增加油脂0%、2%、4%,分別以平模顆粒機和膨化機製粒,共6組飼料,投喂平均體重8.0g奧尼羅非魚8周,結果顯示:在顆粒飼料組和膨化飼料組中,油脂增加2%組的魚體增重率、蛋白質效率、脂肪沉

 

積率、能量沉積率、幹物質和粗蛋白表觀消化率均較0%組顯著提高,當油脂增加量增加到4%時,上述指標除幹物質表觀消化率和粗蛋白表觀消化率下降外,其餘指標與2%油脂增加組無顯著差異;隨飼料脂肪增加水平增加,魚體脂肪含量顯著增加。上述研究表明,在粗蛋

 

白水平28%的膨化飼料和顆粒飼料中,適宜脂肪增加量均為2%,飼料經膨化處理後,並未降低羅非魚對飼料脂肪的需求量。

 

4.膨化飼料中氨基酸的應用

 

由於魚粉資源的緊缺和費用的不斷上漲,使得越來越多的廉價動植物蛋白應用於水產飼料中,為平均飼料氨基酸組成,氨基酸類增加劑在水產飼料中的使用越來越受到重視。在膨化飼料中,有二個問題特別受到關注,一是高溫高壓對氨基酸的破壞,二是膨化飼料中增加氨基酸的作用效果。

 

在膨化加工的高溫高壓條件下,一方麵使蛋白質發生變性,有益於蛋白質的消化吸收;另一方麵,也會產生美拉德反饋,導致有效氨基酸的損失,從而降低飼料的營養代價。隨溫度的升高,晶體氨基酸損失量顯著增加,而擠壓溫度對微囊氨基酸損失影響不顯著;在膨化製粒條件下,微囊氨基酸較晶體氨基酸更為穩定。

 

在水產飼料中補充晶體氨基酸的作用效果,因魚蝦品種不同而異。通常的看法是鮭鱒魚類等能有效行使外源增加的晶體氨基酸,而蝦蟹類及一些無胃的鯉科魚類不能有效行使,其原因在於晶體氨基酸吸收速度快,與飼料中結合態氨基酸(完整蛋白)在吸收行使上存在一個時間差,但這樣的看法是建立在顆粒飼料基礎上的,辣麽在膨化飼料基礎上,補充晶體氨基酸是否還會產生同樣的結果呢?本實驗室以豆粕、魚粉、棉粕為蛋白源,配製了短缺蛋氨酸的基礎飼料(蛋氨酸含量0.48%),在基礎飼料中分別增加晶體蛋氨酸和微囊蛋氨酸使其含

 

量到達0.58%,分別製成顆粒飼料和膨化飼料,飼喂平均體重8.6g建鯉8周,結果表明:在顆粒飼料中補充晶體蛋氨酸對魚體發展性能沒有改善,但補充微囊蛋氨酸提高了增重率11.4%,降低了飼料係數(P<0.05);在膨化飼料中補充晶體蛋氨酸或微囊蛋氨酸,均顯著提高了增重率(+11.0% 、+11.9%),並降低了飼料係數(單玲玲,2014)。為何膨化飼料進行補充晶體氨基酸會對魚類發展過程產生促進的效果?其原因可能在於膨化加工使澱粉充分糊化,晶體蛋氨酸被糊化澱粉包被,使其在腸道中的吸收過程減緩,客觀上起到了緩釋作用,縮短了與結合態氨基酸的吸收時間差,從而到達與微囊氨基酸同等的效果。

 

5.膨化加工中維生素的損失

 

維生素是維持魚蝦正常發展、發育和繁殖所必需的微量小分子有機化合物,其化學性質較為活潑,飼料加工、貯存中的溫度、水分、金屬元素、光線等,均會對其造成一定程度的破壞,特別是在膨化加工中的高溫、高壓條件下,維生素的損失更為龐大。

 

為補償膨化加工中的維生素損失,可以考慮增加維生素的增加量。Frederic等(2008)按NRC(1993)的維生素標準,配製了全植物蛋白型和魚粉豆粕型飼料,並在此基礎上增加了40%的維生素增加量,飼料經膨化製粒後,飼喂平均體重4.5g的虹鱒15周,結果表明,NRC標準的

 

全植物蛋白型飼料組和魚粉豆粕型飼料組的魚體增重分別為86.1、83.9g,而維生素強化組的魚體增重分別為86.8、105.2g,即在全植物蛋白型飼料中強化維生素增加量後,對發展性能並沒有改善,但在魚粉豆粕型飼料中強化維生素增加量後,顯著提高了發展性能。養殖生

 

產中的虹鱒飼料多為魚粉豆粕型,而很少接納全植物蛋白型飼料,因此,後者更具有現實意義。

 

總體來看,在膨化加工中,較為敏感的維生素有VA、VE、VC、VB1、葉酸等,而其餘的B族維生素如VB2、VB12、煙酸、泛酸鈣、生物素等相對較穩定。在生產中,許多廠家生產膨化飼料時,通常是在顆粒飼料配方的基礎上,增加20%~50%的維生素增加量,現實上,這樣的

 

後果是造成一片麵維生素因過量而浪費,一片麵維生素因破壞緊張而依然短缺,維生素之間的不服衡現象緊張,這不妨造成生產中使用膨化料後以致一些魚類體色發生異常的重要原因。在考慮經濟性和實用性的前提下,建議製作膨化飼料時,將維生素的用量總體增加1/4,另外再分外考慮增加VA、VE、VC、VB1、葉酸等。

 

6.膨化對礦物質可行使性的影響

 

目前,有關膨化加工對礦物質影響的研究很少。Cheng等(2003)以虹鱒為實驗對象,測定了幾種原料在膨化前後的礦物質表觀消化率,結果表明,經膨化處理後,豆粕中的鐵、鋅,大麥中的磷、銅、鋅,玉米蛋白粉中的磷、銅、鐵、鋅,小麥中的鎂、磷、銅、鋅的表觀消

 

化率均顯著降低。對於分外增加的礦物元素在膨化後的消化行使率,可能存在一定程度的降低,但目前還未見有關報道,有待於今後進一步研究。

 

總體來看,膨化飼料作為我國水產飼料中相對較新的品種,有關其營養需求,加工中營養物質的變更和配方的調整等,均闡揚出與顆粒飼料有所不同的特點,但目前有關其研究還相對短缺。今後,一方麵要強化關於膨化飼料的基礎研究;另一方麵,在研究尚不充分的現狀下,加大熱敏性營養物質的增加用量,或將膨化飼料與顆粒飼料經過調配過程搭配使用,也是一種有效的辦理技巧。