飼料配方與制粒工藝對水產(chǎn)飼料質(zhì)量的影響

■張名偉 梅鳳艷 曹志勇 楊秀娟，2 賀德勇 徐 瑋 趙雄成 陶琳麗，2

（1.云南農(nóng)業(yè)大學動物科學技術(shù)學院，云南昆明 650201；2.云南省動物營養(yǎng)與飼料重點實驗室，云南昆明 650201；3.云南農(nóng)業(yè)大學基礎(chǔ)與信息工程學院，云南昆明 650201）

膨化飼料和顆粒飼料是水產(chǎn)養(yǎng)殖中常用的兩類飼料，膨化飼料與顆粒飼料各具優(yōu)缺點。膨化飼料可以提升飼料的利用率，減少飼料的浪費，降低水質(zhì)污染，但膨化飼料的生產(chǎn)較傳統(tǒng)的制粒工藝也有諸如電耗高、成本高等缺點。飼料原料經(jīng)膨化后，由于高溫熟化，會產(chǎn)生獨特的香味及蓬松的結(jié)構(gòu)，適口性好、糊化度高。此外，一些蛋白和脂肪的長鏈結(jié)構(gòu)會變成短鏈，使飼料更容易消化吸收[1]，這是普通顆粒飼料不具有的優(yōu)點。但飼料原料在高溫擠壓的過程中會發(fā)生美拉德反應(yīng)，會損失部分還原糖和游離氨基酸；另外，高溫及水分的損失不僅會導(dǎo)致部分維生素損失[2]，還會產(chǎn)生大量的電耗。而普通顆粒飼料由于生產(chǎn)過程沒有經(jīng)過高溫等條件，較膨化飼料能更好的保存飼料原料的營養(yǎng)成分。淀粉和粗蛋白是飼料中重要的兩種營養(yǎng)成分，其含量不同對所生產(chǎn)的飼料質(zhì)量有較大影響。本文通過研究制粒工藝及不同配方對水產(chǎn)顆粒飼料質(zhì)量的影響，為顆粒飼料的生產(chǎn)提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗設(shè)計

分別對鯉魚顆粒飼料（LY）、鯉魚膨化飼料（LYF）、草魚顆粒飼料（CY）、草魚膨化飼料（CYF）進行硬度、含粉率、漂浮性、水中穩(wěn)定性、容重、淀粉糊化度、粒度分布進行測定，比較相同配方不同制粒工藝及相同制粒工藝不同配方所制飼料的顆粒質(zhì)量差異。

1.2 實驗材料

采集相同生產(chǎn)日期的鯉魚飼料（LY顆粒飼料和LYF膨化飼料）和草魚飼料（CY顆粒飼料和CYF膨化飼料），待機器正常運轉(zhuǎn)后，每過10～20 min取樣500 g，每種飼料樣品取樣2 kg，同種飼料的配方一致。飼料配方如表1。

表1 鯉魚飼料與草魚飼料配方組成及粗蛋白含量（%）

1.3 儀器與試劑

BT-2900動態(tài)圖像顆粒分析系統(tǒng)（丹東百特儀器有限公司）；KC-Ⅱ型電腦式顆粒肥料強度專用測定儀（昆明金鑫儀器研制所）；722可見分光光度計（上海菁華科技有限公司）；AL104電子天平（梅特勒-托利多儀器有限公司）；HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋（常州市華普達教學儀器有限公司）；40目標準檢驗篩（浙江上虞市華豐五金有限公司）；冰醋酸（分析純，天津市風船化學試劑科技有限公司）；無水乙酸鈉（優(yōu)級純，天津市光復(fù)精細化工研究所）；脫支酶（10萬U/ml，原葉生物有限公司）；七水合硫酸鋅（分析純，成都市科龍化工試劑廠）；無水碳酸鈉（分析純，天津市化學試劑三廠）；酒石酸（分析純，天津市風船化學試劑科技有限公司）；五水合硫酸銅（分析純，天津市風船化學試劑科技有限公司）；鉬酸（分析純，天津市化學試劑四廠）；鎢酸鈉（分析純，天津市化學試劑四廠）；氫氧化鈉（分析純，天津市風船化學試劑科技有限公司）。

1.4 測定方法

1.4.1 硬度測定

每種飼料隨機挑取20粒用硬度儀進行測定。每種飼料測定5次。

1.4.2 含粉率測定

每種飼料用四分法取200 g，用40目篩篩5 min，稱取篩下物，測定含粉率。每種飼料測定5次。

1.4.3 漂浮性測定

每種飼料隨機抽取顆粒完好的顆粒100顆，置于盛有1 L自來水的燒杯中，用玻璃棒攪動數(shù)次，觀察并記錄漂浮顆粒的個數(shù)。

1.4.4 容重測定

將每種飼料填充到1L量筒中，用鑷子調(diào)整飼料量，使其盡量接近1L刻度線，填充完后稱重。每種飼料測定5次。

1.4.5 淀粉糊化度測定[3]

采用熊易強飼料淀粉糊化度的測定方法。將風干樣品細磨碎后全部通過60目篩，準確稱取300 mg樣品置于25 ml刻度試管內(nèi)，每種飼料制備兩份，其中一份供制備全糊化樣品，另一份為測定樣品。向做全糊化的樣品中加入15 ml緩沖液，混勻后，將試管置于沸水浴內(nèi)加熱1 h（其間搖動3次），即為全糊化樣品。待試管冷卻后，滴加適量蒸餾水使液面恢復(fù)到加熱前的位置。向測定樣品中加入15 ml緩沖液。分別向全糊化樣品與測定樣品中加入1 ml酶溶液。另取一空試管加入同樣的試劑作為空白對照。在40℃水浴中保溫1 h，起初搖動1次，以后每15 min搖動一次。保溫達1 h時，加入2 ml 10%七水合硫酸鋅溶液，混勻，再加1 ml 0.5 mol/l氫氧化鈉溶液。用蒸餾水稀釋至25 ml，混勻，過濾。精確吸取0.1 ml濾液和2 ml銅試劑，置于25 ml刻度試管中。將該試管置于沸水浴中6 min，保持沸騰，加2 ml磷鉬酸試劑，繼續(xù)加熱2 min。待試管冷卻后，加蒸餾水稀釋到25 ml并搖勻。用分光光度計在420 nm讀取吸收值，每種飼料測定3次。

1.4.6 水中穩(wěn)定性測定

每種飼料隨機抽取顆粒完好的顆粒10顆，置于盛有1 L自來水的燒杯中，開始計時，記錄開始容散和完全容散所用時間。

1.4.7 飼料粒度的測定

飼料粒度采用的是BT2900動態(tài)圖像顆粒分析系統(tǒng)，每種飼料用四分法取3份樣品，用分析系統(tǒng)進行測定，每份樣品測定500個顆粒。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Excel2007進行數(shù)據(jù)整理，SPSS17.0進行獨立樣本T檢驗，所有數(shù)據(jù)均以“平均值±標準誤”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 硬度（見表2）

表2 飼料硬度測定結(jié)果(N)

從表2可以看出，顆粒料的硬度大于膨化飼料，差異極顯著（P＜0.01）；鯉魚顆粒飼料硬度大于草魚飼料，差異極顯著（P＜0.01）。

2.2 含粉率（見表3）

表3 飼料含粉率測定結(jié)果（%）

從表3可以看出，同種魚料顆粒飼料的含粉率大于膨化飼料，差異極顯著（P＜0.01），而制粒工藝相同時兩種魚料的含粉率差異不顯著（P＞0.05）。

2.3 水中穩(wěn)定性

水中穩(wěn)定性測定中，LY和CY在5～6 min時飼料開始溶散，4 h后，完全溶散，而LYF和CYF24 h后溶散。故膨化飼料的水中穩(wěn)定性高于顆粒飼料。

2.4 漂浮性

漂浮性測定中，LY和CY全部沉淀，而LYF和CYF全部漂浮。由此可見膨化飼料漂浮性要好于顆粒飼料。

2.5 容重(見表4)

表4 飼料容重測定結(jié)果(g/l)

從表4可以看出，同種魚料顆粒飼料的容重大于膨化飼料，差異極顯著（P＜0.01），采用相同的制粒工藝鯉魚料容重大于草魚料，差異極顯著（P＜0.01）。

2.6 淀粉糊化度（見表5）

表5 糊化度測定結(jié)果(%)

從表5可以看出，同種魚料膨化飼料的糊化度大于顆粒飼料的糊化度，差異極顯著（P＜0.01），采用相同的制粒工藝草魚飼料糊化度大于鯉魚飼料糊化度，差異極顯著（P＜0.01）。

2.7 飼料粒度

飼料粒度測定采用了長徑比這一指標來反映成品飼料顆粒粒度分布，測定結(jié)果見圖1～圖2及表6～表9。

圖1 LY及LYF顆粒長徑比累計對比分布圖

圖2 CY及CYF顆粒長徑比累計對比分布圖

從表6、表7及圖1可以看出，LY的長徑比集中分布在1.000～2.800區(qū)間內(nèi)，LYF的長徑比集中分布在1.000～1.596區(qū)間內(nèi)。飼料直徑主要由?？字睆剿鶝Q定，在模孔直徑不變的情況下，LYF較LY在累計對比分布圖中較LY更早達到拐點，說明其長度分布較LY更集中。

表6 LY顆粒長徑比區(qū)間分布

表7 LYF顆粒長徑比區(qū)間分布

表8 CY顆粒長徑比區(qū)間分布

表9 CYF顆粒粒度分布區(qū)間

從表8、表9及圖2可以看出，CY的長徑比集中分布在1.000～2.550區(qū)間內(nèi)，CYF的長徑比集中分布在1.000～2.550區(qū)間內(nèi)。飼料直徑主要由?？字睆剿鶝Q定，在?？字睆讲蛔兊那闆r下，CYF在累計對比分布圖中較CY更早達到拐點，說明其長度分布較CY更集中。

從表6～表9及圖1～圖2可以看出，膨化飼料較顆粒飼料的長徑比分布更為集中，由此可見在相同的飼料配方經(jīng)過不同的制粒工藝生產(chǎn)的飼料其粒度分布具有一定差異，膨化飼料較普通的顆粒飼料粒度分布更為集中。而制粒工藝相同，不同配方生產(chǎn)的飼料粒度分布差異不大。

3 討論

本文從飼料硬度、漂浮性、糊化度、含粉率等6個方面對膨化飼料和顆粒飼料進行質(zhì)量分析，對比后可看出膨化飼料的質(zhì)量在含粉率、漂浮性、水中穩(wěn)定性及糊化度方面均優(yōu)于顆粒飼料，這與房英春等[4]水產(chǎn)用膨化飼料與硬顆粒飼料品質(zhì)與加工方法的比較研究中結(jié)果一致。顆粒飼料在硬度方面性能優(yōu)于膨化飼料，原因是飼料原料經(jīng)過高溫膨化后，飼料顆粒內(nèi)有較多空隙，導(dǎo)致硬度有所降低。在粒度分布測定中，從圖1～圖2及表6～表9可以看出，在?？字睆讲蛔兊那闆r下，膨化飼料較顆粒飼料長徑比累計分布能更快的達到100%，其長度分布較顆粒料更為集中，說明在制粒過程中，膨化飼料較顆粒飼料更易控制顆粒長度，在生產(chǎn)過程中更易控制使其達到預(yù)期粒度。經(jīng)過高溫熟化的膨化飼料其糊化度可達到80%、90%以上，而顆粒飼料只有20%～30%，可見經(jīng)過高溫熟化的膨化飼料使飼料中的能量更容易被水產(chǎn)動物消化吸收。且在膨化飼料加工過程中，飼料經(jīng)高溫高壓后驟減壓力使其結(jié)構(gòu)蓬松，從而使其可以長時間漂浮在水面，讓魚類可以有充足時間采食。經(jīng)高溫膨化后的飼料各種原料間結(jié)合也更加緊密，在水中穩(wěn)定性也大大提高，含粉率降低，從而減少飼料浪費及水體污染，與王劍英等[5]在膨化飼料和硬顆粒飼料飼養(yǎng)羅非魚的對比試驗中表現(xiàn)出的膨化飼料顆粒質(zhì)量好于硬顆粒飼料的結(jié)果一致。在糊化度的測定中，相同的加工工藝生產(chǎn)的草魚飼料糊化度高于鯉魚飼料糊化度，可能由于配方不同所致。研究表明，原料中淀粉含量及來源不同或脂肪含量及類型不同會對淀粉糊化度產(chǎn)生影響。Cheng等[6]認為，淀粉不僅在飼料中既是重要的能量來源，在制粒過程中還起到粘結(jié)劑的作用，不同淀粉源對膨化加工質(zhì)量的影響也有一定差異。Swinkels等[7]曾報道，淀粉影響顆粒質(zhì)量的功能主要受淀粉結(jié)構(gòu)的影響，這是由于不同的淀粉源直鏈和支鏈淀粉的比例不同，支鏈淀粉在膨化制粒過程中起著膨脹作用，其分子鍵高溫作用下容易斷裂,故本實驗中淀粉含量多的草魚飼料糊化度等性能好于鯉魚飼料，這與袁軍[8]在加工工藝及參數(shù)對飼料加工質(zhì)量的影響研究中結(jié)果一致。但與李彥才等[9]在飼料原料特性對制粒的影響中所總結(jié)的天然蛋白含量高，顆粒質(zhì)量好這一結(jié)論有一定差異。

4 結(jié)論

通過上述實驗可以得到：配方相同，膨化制粒工藝所制飼料顆粒質(zhì)量優(yōu)于普通制粒工藝所制飼料（P＜0.01）；制粒工藝相同，淀粉含量高、蛋白含量低的配方所制飼料顆粒糊化度極顯著優(yōu)于淀粉含量低、蛋白含量高的配方所制飼料（P＜0.01）。