微膠囊飼料一些理化指標(biāo)的測定與評價

梁 萍，嚴(yán)美姣，林建斌，朱慶國，邱曼麗，IJEOMA CHRIS JUSTICE

(1.福建省淡水水產(chǎn)研究所，福建福州 350002；2.福建農(nóng)林大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，福建福州 350002)

目前，大黃魚(Pseudosciaenacrocea)人工育苗的開口餌料基本上是依靠微藻、輪蟲、鹵蟲、橈足類等傳統(tǒng)的生物餌料。生物餌料具有生產(chǎn)成本高、產(chǎn)量和質(zhì)量不穩(wěn)定、有時還攜帶病原微生物等缺點，嚴(yán)重制約了大黃魚苗種生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展[1-2]。微膠囊飼料在很大程度上可以彌補生物餌料的不足。

微膠囊飼料是指在飼料工業(yè)中運用微膠囊技術(shù)加工而成的微小顆粒飼料。微膠囊技術(shù)是一種將分散的固體物質(zhì)、液滴或氣體完全包封在一層致密膜中形成微膠囊的方法，可以有效降低外部環(huán)境對包被物質(zhì)的影響，具有屏蔽芯材味道、顏色和氣味，降低毒性，改變物質(zhì)的性質(zhì)，延長揮發(fā)物質(zhì)的儲存時間，持續(xù)釋放物質(zhì)進(jìn)入外界，將不可混合的化合物隔離等功能[3]。此外，微膠囊飼料還具有以下特點：提高水中的穩(wěn)定性，營養(yǎng)成分不易散失，減少浪費；水中懸浮性好，便于魚苗攝食，減少對養(yǎng)殖水體的污染；營養(yǎng)全面，能滿足魚苗各個生長時期的營養(yǎng)需求[4]。正因為微膠囊飼料的這些優(yōu)點，在海水仔稚魚育苗開口飼料方面，微膠囊飼料能否替代生物活餌的問題成為近年來研究的熱點。

目前國內(nèi)外在海水仔稚魚微粒飼料營養(yǎng)消化生理和人工微顆粒飼料技術(shù)方面的研究較多[5-7]，但在微膠囊飼料適口性、穩(wěn)定性、易消化性等理化性質(zhì)方面的研究較為少見[4]。筆者研究了大黃魚仔稚魚微膠囊飼料的外部形態(tài)、粒徑、均勻性以及在水中的懸浮性和溶解性等理化性質(zhì)，旨在為微膠囊開口飼料的研究與開發(fā)提供一些理論依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1材料微膠囊飼料由福建省淡水水產(chǎn)研究所水產(chǎn)動物營養(yǎng)與飼料研究室研發(fā)并制成。微膠囊飼料芯材的主要原料為：魚粉、魷魚漿、牡蠣、飼料酵母、海藻多糖、復(fù)合維生素、復(fù)合礦物質(zhì)、誘食劑、蛋黃等。壁材的主要原料為辛烯基琥珀酸淀粉鈉、明膠；表面活性劑包括司班80和吐溫。

1.2試驗儀器分析天平、倒置生物顯微鏡、激光粒度分布儀、燒杯、移液管、量筒。

1.3試驗方法

1.3.1微膠囊飼料的顆粒形態(tài)。取0.1 g左右的微膠囊飼料樣品放在燒杯中，攪拌均勻，然后取樣分散在載玻片上，置于倒置生物顯微鏡下觀察，選擇合適的倍數(shù)，找到同一張畫面中最清晰的圖像并拍照記錄，多次取樣觀察，最終選擇2張差異較明顯的圖像進(jìn)行對比。

1.3.2微膠囊飼料的粒徑和均勻性。將上述攪拌均勻的顆粒飼料按照粒徑大小(差異明顯)分為2組，定義為1號和2號飼料，再分別逐個滴入到粒度分布儀的樣品槽中，然后進(jìn)行測量，測定多次，取其平均值，得到平均粒徑，然后根據(jù)粒徑分布來比較顆粒的均勻性。

1.3.3水中的懸浮率和溶解率。量取100 mL海水倒入100 mL燒杯中，然后稱取一定質(zhì)量a的微膠囊飼料撒在上述燒杯中，使其均勻地分布在海水表面，分別靜置0.5、1.0、1.5、2.0 h后，再用滴管沿液面吸取懸浮液，將沉淀和懸浮液分別放入恒溫干燥箱中105 ℃恒溫烘干至恒重，得到懸浮固體的質(zhì)量b和沉淀固體的質(zhì)量c，進(jìn)行多次平行試驗，計算懸浮率和溶解率，然后求平均值，繪制成折線圖。

懸浮率和溶解率分別按以下方式計算：

懸浮率=b/a×100%

(1)

溶解率=(a-b-c)/a×100%

(2)

式(1)和(2)中，a代表選取微膠囊飼料樣品質(zhì)量(g)；b代表懸浮在水中的微膠囊飼料質(zhì)量(g)；c代表沉淀的微膠囊飼料質(zhì)量(g)。

1.3.4浸泡2 h后水體的pH、氨氮和亞硝酸鹽濃度。分別量取100 mL海水置于2個相同燒杯中，一個不做任何處理，作為空白對照；另外一個燒杯需要稱取10 g左右顆粒樣品倒入其中，攪拌10 min使其溶解，靜置一段時間待溶液明顯分層，取上層清液過濾。然后，分別測定海水和浸泡液的pH、氨氮、亞硝酸鹽濃度。pH的測定使用標(biāo)準(zhǔn)pH電極法；NH4+含量使用納氏試劑比色法與分光光度計測定：碘化汞和碘化鉀的堿性溶液與氨反應(yīng)生成淡紅棕色膠態(tài)化合物，其色度與氨氮含量成正比，通?？稍诓ㄩL410～425 nm范圍內(nèi)測定其吸光度，計算NH4+含量；NO2-含量使用重氮-偶氮比色法測定：在酸性(pH=2)條件下，與對氨基苯磺酰進(jìn)行重氮化反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物與二鹽酸-1-萘乙二胺作用，生成深紅色偶氮染料，再測定吸光度。

2 結(jié)果與分析

2.1大黃魚仔稚魚微膠囊飼料形態(tài)的觀察由表1、表2可知，微膠囊1號飼料的平均粒徑為(27.77±1.18)μm，粒徑大小比較集中，分布范圍在20～40 μm；微膠囊2號飼料的平均粒徑為(34.73±1.76)μm，粒徑大小不一。從圖1可以看出，這2種飼料的外觀形態(tài)差異顯著。微膠囊1號飼料(a)分布均勻，多呈圓形或橢圓形；微膠囊2號飼料(b)分布散亂，大部分呈不規(guī)則形狀，排列無序混亂。

表1微膠囊1號飼料平均粒徑的分布

Table1TheaverageparticlesizedistributionofmicrocapsulefeedNo.1

粒徑范圍Rangeofparticlesize∥μm個數(shù)Number百分比Percentage∥%10～208322.821～3017748.531～405916.241～50277.451～60123.361～7020.571～8030.881～9020.5

表2微膠囊2號飼料平均粒徑的分布

Table2TheaverageparticlesizedistributionofmicrocapsulefeedNo.2

粒徑范圍Rangeofparticlesize∥μm個數(shù)Number百分比Percentage∥%10～20227.121～308427.231～4010935.341～506119.751～60258.161～70102.371～8010.381～9000

注：a.1號飼料；b.2號飼料Note：a.Feed No.1；b.Feed No.2 圖1 微膠囊飼料的微觀形態(tài)觀察Fig.1 The morphological observation of microcapsule feed

2.2大黃魚仔稚魚微膠囊飼料在水中的懸浮率和溶解率從圖2可以看出，隨著時間的增加，懸浮率逐漸降低。1號飼料在整個過程中的沉降速度比較均勻，相對比較平穩(wěn)，而2號飼料主要的沉降過程集中在前1.0 h內(nèi)，此時的沉降速度最快，之后隨著時間的增加，沉降速度放慢，且低于1號飼料的沉降速度。最初，1號飼料的懸浮率低于2號飼料，是因為2號飼料的粒徑相對較大，與水接觸的表面積大，所以懸浮性較好；此后，1號飼料的懸浮率高于2號飼料，這是因為2號飼料的顆粒完整度不高，呈不規(guī)則形，與水接觸的表面積大，從而加快溶解，顆粒慢慢變小，懸浮率降低。

圖2 2種微膠囊飼料在水中的懸浮率比較Fig.2 The suspension rate comparison of two kinds of microcapsule feed in water

從圖3可以看出，隨著時間的增加，2種飼料的溶解率不斷增加，但溶解速度越來越小。最初，1號飼料的溶解率高于2號飼料，后來隨著浸泡時間的延長，2號飼料的溶解率高于1號飼料，這與粒徑的大小也有關(guān)，2號飼料的粒徑大且呈不規(guī)則形，與水接觸的面積大，溶解率較高；1號飼料粒徑較小，與水接觸的面積小，溶解率較低。

圖3 2種微膠囊飼料在水中的溶解率比較Fig.3 The solubility comparison of two kinds of microcapsule feed in water

2.3微膠囊飼料浸泡2h后水體的pH、氨氮和亞硝酸鹽濃度由表3可知，作為空白對照的海水所測得的pH為(8.100±0.058)，氨氮濃度為(0.010±0.002)mg/L，亞硝酸鹽濃度為(0.316±0.047)mg/L。作為試驗組微膠囊飼料1號的浸泡液pH為(6.800±0.056)，氨氮濃度為(0.052±0.003)mg/L，亞硝酸鹽濃度為(0.412±0.006)mg/L；微膠囊飼料2號的浸泡液pH為(6.683±0.031)，氨氮濃度為(0.047±0.005)mg/L，亞硝酸鹽濃度為(0.493±0.026)mg/L。

在海水魚養(yǎng)殖水體標(biāo)準(zhǔn)中，要求pH在7.5～8.2，氨氮濃度不高于0.2 mg/L，亞硝酸鹽濃度不高于0.5 mg/L。由此

表3 海水浸泡2 h后微膠囊飼料的pH、氨氮和亞硝酸鹽濃度

可見，微膠囊飼料對水體有一定的影響，浸泡液偏酸性，但對水體中氨氮和亞硝酸鹽濃度的影響不大。

3 討論

3.1微膠囊飼料微觀形態(tài)的觀察處于開口期的海水魚仔稚魚一般個體微小，大小為400～500 μm，攝食能力較弱，消化器官不完善，對餌料有著非常嚴(yán)格的要求，所以微膠囊飼料的顆粒大小和形態(tài)對海水魚仔稚魚的攝食有著直接的影響。王有基等[8]研究表明，用于魚類育苗的開口餌料適宜粒徑的通常在20～40 μm，且在育苗過程中各個時期的魚苗對餌料的粒徑都有不同的需求，所以在制作微膠囊飼料的工藝流程中要對粒徑規(guī)格嚴(yán)格控制。該試驗中所得到的微膠囊飼料的粒徑大小符合海水魚開口餌料的要求，與2號飼料相比，1號飼料粒徑更適宜。此外，呈橢圓形或圓形的顆粒飼料更利于魚苗的攝食，而2號飼料呈不規(guī)則形，有棱角，魚苗攝食時，容易受傷并且很難消化，造成浪費。黃志強等[4]研究表明，粒徑大小分布均勻的微膠囊飼料在適口性方面優(yōu)于傳統(tǒng)的生物活餌，并且在水中的穩(wěn)定性好，在水中不易潰散，營養(yǎng)物質(zhì)保存較為完整。

3.2微膠囊飼料在水中的懸浮率和溶解率海水魚仔稚魚個體較小，通常在中上層活動和采食[4]，所以為了便于魚苗的采食，微膠囊飼料在水中的懸浮性要好，以利于減少浪費和污染。懸浮性和溶解性是反映微膠囊飼料在水中穩(wěn)定的重要特征。

該試驗所用2種微膠囊飼料在水中的懸浮性都偏低，很多都沉在底部，而且隨著浸泡時間的增加，懸浮性越來越低，溶解性越來越高。微膠囊飼料粒徑的大小與懸浮性、溶解性有一定的關(guān)系，飼料粒徑越大，懸浮性越差，溶解性越高；粒徑越小，溶解性越低，懸浮性越好。生物餌料(輪蟲、鹵蟲、橈足類等)經(jīng)常在水的上層活動，在投喂時海水魚仔稚魚很容易攝食。在水中穩(wěn)定性方面，微膠囊飼料還存在著不足，很難完全替代生物餌料獨立作為海水魚仔稚魚的開口餌料。張玲等[3]研究表明，微膠囊飼料的結(jié)構(gòu)(芯材和壁材)很大程度上決定了其懸浮性和溶解性的好壞，所以在微膠囊飼料的原料選擇，加工流程、后期的制囊技術(shù)等方面需要進(jìn)一步研究。

3.3微膠囊飼料浸泡液的pH、氨氮和亞硝酸鹽濃度在水產(chǎn)育苗過程中對水質(zhì)的各項指標(biāo)有著更嚴(yán)格的控制。大黃

魚屬于海水魚類，生活的水體環(huán)境要求偏堿性并且氨氮和亞硝酸鹽濃度在正常范圍內(nèi)。微膠囊飼料的水中穩(wěn)定性對水質(zhì)的pH、氨氮、亞硝酸鹽濃度有著直接的關(guān)系，水中穩(wěn)定性好、消化吸收率高的飼料，營養(yǎng)物質(zhì)可以更好地被仔稚魚消化吸收，排泄物少，參與到水體氨氮的轉(zhuǎn)化過程中，對水體污染小。水中穩(wěn)定性差、消化吸收率低的飼料，對養(yǎng)殖水體污染大，水體的氨氮和亞硝酸鹽濃度高，對水產(chǎn)育苗造成不良影響。該試驗中微膠囊飼料浸泡液偏酸性，但在生產(chǎn)性育苗池塘飼料投放密度較低，對水體中氨氮、亞硝酸鹽濃度的影響不大。這說明微膠囊飼料的水中穩(wěn)定性基本符合要求。

4 結(jié)論

該試驗所用的微膠囊飼料顆粒形態(tài)可以滿足大黃魚育苗開口時期的攝食要求，微膠囊飼料的懸浮性和溶解性較差，其加工工藝有待進(jìn)一步改善。在大黃魚育苗生產(chǎn)中，試驗所用的微膠囊飼料可以部分替代生物餌料。

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