挤压膨化对水产饲料营养价值的影响.pdfVIP

渔 药 饲 料 责 任 编 辑 叶 佳 林 近年来 ，水产养殖规模不断扩 大 ，养殖技术不断更新 ，养殖品种不 断增加，尤其是网箱养殖、海水鱼养 殖的迅速崛起 ，颗粒配合饲料由于存 在着水中稳定性差，沉降速度快 ，容 易造成饲料散失浪费和水质污染等弊 端，正面临着严峻的挑战，而膨化饲 料因消化利用率好、投饵容易控制、 水中稳定性好、原料选择范围广等优 点，已经在实际水产养殖生产中得到 越来越广泛的应用。但是随着膨化饲 料的进一步推广 ，也暴露出一些弊 端，比如膨化加工降低优质蛋白的利 用效率、大量破坏饲料中的维生素和 酶制剂等热敏性物质、养殖鱼类抗应 激能力差、加工成本高等。本文针对 目前膨化加工以后饲料原料营养价值 的变化作一综述，以期在饲料配方中 如何充分发挥膨化饲料的优点作以参 考 。 一 、膨 化 饲料 的特点 一 般认为，膨化饲料较颗粒饲料 的养殖效果优越 ，主要表现在饲料系 数低、生长速度快。究其原因主要包 括两方面，一方面认为挤压膨化工艺 的高温破坏了植物性蛋白原料中的抗 营养因子和细胞壁，释放出被包裹的 部分营养物质，同时使蛋 白质、碳水 化合物结构发生改变 ，更加有利于消 化酶发挥作用，提高了鱼类对饲料的 消化利用率 ；另一方面认为膨化饲料 的水中稳定性好，投喂过程中溶失较 颗粒饲料少 ，投喂的饲料充分被鱼体 所 利用 ，同时减少了饲料对水质污 染 ，更加有利于鱼类的生长。以上结 论大多是从国外对斑点又尾鲴、欧洲 鳗、鲑鳟鱼的研究而做出的，对于我 国常规养殖的鲤科鱼类是否也有同样 的效果 ，还有待深入的研究。冷永智 等 ( 2 0 0 1 )用相同配方的膨化饲料和 颗粒饲料饲养鲤鱼，发现膨化饲料组 和颗粒饲料组的饲料系数、生长速度 由农业部渔业局具体制定管理办法 ，并颁布实施。 2 在现阶段最好是实行 “ 注册登记制度” ，对这一类 产品由水产行业进行过渡性管理，并逐步建立产品质量追 踪和使用层面上的可追溯制度。 3 已经收录入 1 2 O 0 5年版中国兽药典) )和有关农业 部兽药管理公告和产品可仍按原渠道管理。 4 通过一定的民间社团组织形式，加强行业自律，确 保产品质量、规范生产和经营行为。 5 各级政府部门应加大投入 ，组织开展一些相关基础 科研工作，如测水施用技术、养殖环境风险评价方法、微 生态制剂产品的质量检测技术、菌种的纯化与保存技术、 临床效果实验技术、标准化生产工艺的确定等，加强质量 监 管 。 6 对一些同质化的产品，即由多个企业生产的同一种 产品，最好是 由农业部渔业主管部门组织建立共同质量标 准和质量检验标准，指定有相关资质的科研单位等进行质 量检验，以确保产品的质量和产业的可持续发展 。 7 对微生物制剂类产品，最好是由有关部门指定相关 科研单位 ，建立菌种保存库 ，并对各企业的产品菌种进行 提纯、扶壮和提纯；要求生产企业定期更换菌种，从源 头上保证产品质量。 中国水产1 0 0 7 年第3 期 6 7 维普资讯 渔 药 饲 料 责 任 编 辑 叶 佳 林 并没有显著差异 ，甚至在膨化饲料组 中有部分养殖鱼类出现出血的现象 ， 可能是膨化加工对维生素破坏过大引 起的维生素缺乏导致 ；同时在此试验 中由于膨化料和非膨化料的饲料系数 没有显著差异，说明鲤鱼对两种饲料 的总体利用率相当，那么两种饲料和 产生的粪便对水质的污染应该是相当 的，这和现在很多人认为的膨化饲料 能够减少对水质的污染的结论比较矛 盾，关于这个问题还有待深入的研究。 林梅仕等 ( 2 0 0 2 ) 采用不同配方的膨化 料和颗粒料饲养湘云鲫，发现配方中 随着膨化豆粕的增加，饲料系数和生 长速度反而比非膨化组低 ，而随着膨 化棉粕的增加，膨化组较非膨化组养 殖效果要好，这说明膨化饲料和颗粒 饲料的优劣不能完全一概而论 ，还与 饲料配方有比较大的关系。在实际的 生产中，相同配方的膨化饲料饲养鲤 鱼、鲫鱼、罗非鱼等鱼类一般比非膨化 料好，可能由于池塘中的浮游生物 比 较丰富，鱼类摄食浮游生物后弥补了 由膨化料带来的维生素缺乏现象，其 主要原因还需进一步的探讨。 二、膨化对饲料原料 营养成分 的影响 饲料经过膨化的高温、高压 、剪 切处理以后，蛋白质、碳水化合物等 其他营养物质的结构发生改变 ，可能 会对饲料的营养价值产生影响。林梅 仕等 ( 2 0 0 3 )测定了膨化处理几种常 规饲料原料后的营养价值的变化，发 现饲料原料经过膨化处理后水分都上 升了，而且碳水化合物越多的饲料原 料水分上升越多，这可能是由于碳水 化合物经过膨化处理以后形成的疏松 结构更加容易吸收水分 而饲料中氮 占干物质的 比例并没有发生 明显改 变 ，说明粗蛋 白的总量没有明显改 变 ，但是有证据表明膨化处理能够使 氨基酸的有效性下降。总体来说 ，膨 化处理破坏了饲料原料中的维生素等 热敏性营养物质 ，降低了干物质的含 量，但饲料的基本营养价值没有发生 明显改变 ，说明采用膨化处理不会提 高饲料本身的营养价值 ，甚至有降低 作 用 。 三 、膨化对 淀 粉 的影 响 淀粉是水产饲料中碳水化合物的 主要存在形式，它在饲料 中主要起粘 结和供能作用。挤压膨化能够促使淀 粉分子的B一1 ，4一糖苷键断裂而生 成葡萄糖、 麦芽糖、 麦芽糊精等低分子 糖类，同时使分子间的氢键断裂而糊 化，淀粉糊化可以使饲料的粘结性得 到很大的提高，有利于加强饲料在水 中的稳定性 ，减少营养物质在水中的 溶失；淀粉熟化后也能更好的被鱼类 消化吸收( H e n r i c h f r e i s e e t ， 1 9 9 2 ) ，主要 原因一方面是淀粉糊化后能够大量的 吸水膨胀，增加淀粉与淀粉酶的接触 面积， 从而加快了淀粉的吸收利用 ， 另 一 方面经过膨化剪切后长链淀粉分解 成短链淀粉也更加容易被肠道吸收。 膨化处理能够使草鱼对玉米的利用率 提高3 0 ( 林仕梅等，2 0 0 1 通过膨化 处理能够使斑点叉尾鲴和罗非鱼对未 表 1 维生素在膨化过程中的保留率( ) 熟化玉米的消化率分别从 2 6 和4 5 分别提高到 5 8和 7 2( 任泽林 ， 2 0 0 2 ) 。在一定温度 内，随着温度的 升高淀粉的糊化度有大幅度的提升( 张 祥等，2 0 0 5) ，未经过膨化处理的玉 米糊化度只有 1 4 7 ，而经过 1 2 5 的高温膨化以后糊化度达到9 4 8 ， 说 明膨化处理对提高饲料的粘合性有非 常明显的作用。 四、膨化对蛋 白质和 氨基酸 的 影 响 蛋白原料一般占饲料配方的大部 分成分，膨化过程中的高温高压剪切 作用一方面使植物蛋白源饲料中的抗 营养因子钝化，杀死有害微生物 ，另 一 方面使蛋白质变性，氢键和二硫键 断裂 ，分子重新组合 ，结构变得疏 松，饲料的可塑性增强，蛋白质表面 积变大 ，增加酶和蛋 白质 结合的面 积，更加有利于消化吸收。但是过度 的加热膨化能够使蛋白质的消化率下 降，尤其是使氨基酸的损失严重，最 容易受到损失的是赖氨酸，其次是精 氨酸和组氨酸。主要原因可能是氨基 酸和一些还原性糖发生美拉德反应而 不能被有效利用，蛋白质也会因为发 生交联而使消化率下降 ( Ch e f t e 1 ， 1 9 8 9) 。林梅仕等 ( 2 00 3)也测定 了膨化对 豆粕、菜粕 、棉粕 、鱼粉 等饲料原料蛋白溶解度的影响，发现 经过膨化以后，除鱼粉外，其他各种 原料的蛋 白质溶解度有明显下降，尤 其以膨化豆粕下降比例最大，也证实 了蛋白质在膨化处理中结构发生了很 膨化温度 ( ) 1 1 0 ， 3 1 1 6 ， 3 1 2 1 ， 3 1 2 7 ， 3 1 3 2 ， 3 1 3 8 ， 3 1 4 3 ， 3 1 4 9 ， 3 1 5 4 ， 3 1 6 0 ， 3 1 6 6 ， 3 物料在膨化腔 1 1 6 ， 2 1 2 1 ， 2 1 2 1 ， 2 1 3 2 ， 2 1 3 8 ， 2 1 4 3 ，2 1 4 9 ， 2 1 5 4 ， 2 1 6 0 , 2 1 6 6 ， 2 1 7 1 , 2 内停留时间 1 2 1 ， 1 1 2 7 ， 1 1 3 2 ， 1 1 3 8 ， 1 1 4 3 ， 1 1 4 9 ， 1 1 5 4 ， 1 1 6 0 ， 1 1 6 6 ， 1 1 7 1 ， 1 1 7 7 ， 1 ( m i n ) 1 2 7 ， 0 5 1 3 2 ， 0 5 1 3 8 ， 0 5 1 4 3 ， 0 5 1 4 9 ， 0 5 1 5 4 ， 0 5 1 6 0 ，0 5 1 6 6 ， 0 5 1 7 1 , 0 5 1 7 7 ， 0 5 1 8 2 ， 0 5 V A微胶囊 9 3 9 2 9 1 9 0 8 8 8 6 8 3 8 0 7 7 7 4 7 1 VD微胶囊 9 5 9 5 9 4 9 3 9 2 9 1 8 9 8 7 8 5 8 4 8 3 V D粉 9 0 9 0 8 9 8 5 8 2 7 8 7 4 7 0 6 6 6 2 5 7 VE乙酸酯 9 8 9 7 9 7 9 6 9 5 9 5 94 94 9 4 94 9 3 VE醇 6 5 6 3 5 5 5 0 4 5 3 9 3 3 2 2 I 5 1 0 5 VK3 MS BC 7 0 6 5 6 0 5 5 5 0 4 5 4 0 3 5 3 0 2 5 2 0 VK3 MPB 7 2 6 7 6 3 5 7 5 4 4 7 4 4 3 7 3 3 2 9 2 5 V B1 ( 盐酸盐) 9 1 8 9 8 7 8 5 8 3 8 0 7 5 7 0 6 5 6 0 5 5 V B1 ( 硝酸盐) 9 5 9 3 9 2 9 1 9 0 8 9 8 8 8 7 8 6 8 5 8 4 6 8( q li l T X ? = )2 0 0 7 年第3 期 维普资讯 大的改变，可能和其他物质发生了结 合 。 五 、膨化 对脂 肪 的影 响 挤压膨化可以使原料中的油脂充 分的渗出到饲料表面 ，提高油脂的利 用率 ，使饲料产生特有的香味，从而 增加饲料的适口性和外观性能，使制 粒过程更加容易。膨化加工过程中杀 死了原料中的微生物 ，减少了由微生 物产生脂肪氧化酶、脂肪水解酶对脂 肪的破坏作用，提高了饲料的贮藏性 能；但膨化饲料的结构疏松 ，脂肪和 空气接触面积更大 ，更加容易被氧 化，所以在膨化饲料 中要加入一定的 抗氧化剂 ；同时膨化饲料的疏松结构 也更加容易吸收后喷涂添加的脂肪 ， 对配制高脂肪饲料有很大好处。经过 膨化处理能够很好的利用一些油脂原 料中的脂肪 ，比如膨化大豆、膨化菜 籽 ，这对于防止因为直接添加脂肪而 带来的脂肪氧化酸败问题有很大的改 善作用，同时可以充分利用这些原料 中的其他营养物质，对于降低饲料成 本、提高饲料营养价值有很大的好 处。叶元土等 ( 20 0 6)报道比较以 膨化菜籽 、猪油 、豆油、菜油作为 脂肪源添加到饲料中对草鱼的养殖效 果发现膨化菜籽组的生长速度最快 、 饲料系数最低，说明使用膨化油脂原 料 比使用普通脂肪更有优势。 六 、膨 化对 粗纤 维 的影响 高温挤压膨化过程能够使饲料的 的不溶性粗纤维分子键 的共价键断 裂 ，极性发生改变，木质素溶化，成 为可溶性粗纤维，同时释放出被粗纤 维包裹的营养物质增加饲料的可消化 性能。B j o r c k等( 1 9 8 4 ) 也报道 ，将小 麦粉挤压加工可以使其可溶性纤维从 4 0 增加到 5 0 7 5 。这样我们可以 在饲料配方中增加植物性原料的配 比 而不影响整体饲料的可消化性能，对 于降低饲料成本有一定的优势。 七、膨化 对维 生素 的影 响 众所周知 ，维生素都惧怕高温 、 高湿的环境，在膨化加工过程 中，大 部分维生素都会遭到严重的破坏，特 别是热敏性维生素如 V B， 、叶酸 、 VC、V A等是最容易受到破坏的，而 其他维生素如烟酸、生物素、VB， ， 相 渔 药 饲 料 责 任 编 辑 叶 佳 林 对比较稳定。现在一般通过以下三种 方法解决膨化加工对维生素的破坏作 用 ：第一种方法是超量使用维生素， 对于容易遭到高温破坏的维生素都超 过正常剂量的几倍添加，消除膨化对 维生素分解破坏造成的需要量不足的 影响，同时加入具有协同作用的其他 营养物质，减少由于高温破坏带来的 维生素缺乏症 的发生，比如 VE 和 硒、钴和 VB， ， 等都具有协同作用； 第二种方法是选用稳定剂型的维生 素，如将普通剂型的 VA、VD换成 微胶囊的VA、VD，包膜VC换成VC 磷酸酯等，表 l列出了部分维生素在 不同温度下不同的膨化时间对不同剂 型的维生素的破坏作用，以便在膨化 饲料中选用单体维生素作以参考 ；第 三种方法是采用后喷涂添加维生素， 现在应用的比较多的是将脂溶性维生 素用脂肪溶解后喷涂在饲料表面，取 得比较好的效果。水溶性维生素由于 其稳定性和多维的配制比较麻烦，其 后喷工艺还待进一步的研究 。 八 、膨化对饲料消化率 的影响 消化率是评价动物对饲料原料的 可利用性的最重要的指标之一。膨化 处理对饲料原料的理化性质有很大的 改变，对其消化率的影响也是非常显 著的。C h o ( 1 9 8 2)报道膨化处理 对血粉的蛋白质表观消化率有显著的 影响，林梅仕等 ( 2 00 3)比较了鲤 鱼、草鱼、湘云鲫对膨化和非膨化豆 粕、鱼粉等几种常规原料的消化率 ， 发现三种鱼类对膨化豆粕、鱼粉、肉 骨粉的消化率均下降，而棉粕、菜粕 经过膨化以后消化率均有上升。这可 能是因为高赖氨酸的饲料原料容易和 还原性糖发生美拉德反应而降低消化 率导致，而对于低赖氨酸原料由美拉 德反应造成的影响小于高温对抗营养 因子的破坏作用带来的营养价值的提 高，从而出现消化率上升的现象。对 于能量饲料原料次粉和玉米经过膨化 以后，蛋白质消化率有大幅度提升 ， 可能是因为饲料经过膨化 以后，充分 糊化的淀粉很容易被消化 ，包裹在淀 粉之间蛋白质被快速释放出来，提高 其消化利用率。郭建林等 ( 2 0 0 5 )研 究了草鱼对菜粕 、大豆、小麦经过膨 化处理后的离体消化率，发现膨化组 的消化率都 比未膨化组要高，并且这 一 现象在淀粉含量越多的饲料中表现 越明显，同时适当的增加淀粉含量可 以减少膨化 对蛋 白质 的破 坏作用 。 C h e n g等 ( 2 0 0 2 )也比较了虹鳟对膨 化处理豆粕 、大麦、玉米面筋 、小 麦的干物质 、粗脂肪和总能的表观消 化率 ，发现干物质和总能的消化率都 有所提高，而对能量饲料蛋白质的消 化 率 下 降 ，这个 结 论和 林 梅仕 等 ( 2 0 0 3)的试验结果不一致，可能是 因为试验的鱼类不一样 ，