擠壓蒸煮機是一個瞬時高溫高壓的生物反應器，它有利于飼料結(jié)構(gòu)組織化和提高營養(yǎng)利用率。目前，利用擠壓蒸煮技術(shù)生產(chǎn)水產(chǎn)飼料在全世界迅速推廣，歐美較發(fā)達國家中膨化飼料已占水產(chǎn)飼料80%，而我國于20世紀90年代后才剛開始起步。
蛋白質(zhì)是水產(chǎn)飼料中最重要的成分，通常占25%～50%，甚至更多。擠壓蒸煮處理對蛋白質(zhì)性質(zhì)有一定影響，關(guān)系到蛋白質(zhì)的消化性和溶解率，從而影響蛋白質(zhì)的利用率。國內(nèi)關(guān)于擠壓蒸煮在植物蛋白組織化方面的研究已經(jīng)取得較大進展，且在生產(chǎn)中已得到廣泛應用，但對動物性蛋白組織化的研究剛剛起步。關(guān)于擠壓對蛋白質(zhì)的影響目前有兩種結(jié)論相反的研究結(jié)果：一種研究結(jié)果表明，擠壓能提高蛋白質(zhì)的消化率；而另一種研究結(jié)果表明，擠壓能降低蛋白質(zhì)的消化率。
目前，隨著全球養(yǎng)殖業(yè)的飛速發(fā)展，動物性蛋白資源日趨緊張，開發(fā)植物蛋白水產(chǎn)飼料成為必然，而純粹的植物性蛋白飼料由于適口性差，不利于魚的生長發(fā)育。魚粉是肉食性魚類飼料的主要原料，但魚粉價格比植物蛋白如豆粕要高很多。因此，在水產(chǎn)飼料中用大豆豆粕替代部分魚粉，會大大降低飼料成本。本試驗中，作者以大豆豆粕和魚粉為蛋白原料，采用擠壓技術(shù)制備顆粒水產(chǎn)飼料，研究了擠壓顆粒飼料的性質(zhì)及擠壓蒸煮對蛋白質(zhì)的影響，以期為開發(fā)新型水產(chǎn)飼料的可替代蛋白源提供參考資料。
1、材料與方法
1.1材料與設(shè)備
試驗用魚粉是從秘魯進口的，豆粕為出口產(chǎn)
品，玉米粉是從市場購買的。
試驗用試劑氫氧化鈉、硼酸、鹽酸、硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、無水乙醇、溴甲酚綠、甲基紅均為分析純；胃蛋白酶(1: 3000)購自藍季科技發(fā)展有限公司。
試驗用儀器設(shè)備有：BC -45型雙螺桿擠壓機；FW100型高速萬能粉碎機；BSI10 S分析天平（北京賽多利斯天平有限公司生產(chǎn)）；pHS -3C型精密pH計（上海精密科學儀器有限公司生產(chǎn)）；HWS26型電熱恒溫水浴鍋（上海一恒科學儀器有限公司生產(chǎn)）；可見分光光度計721型（上海光譜儀器有限公司制造）；101 -2 - BS型電熱鼓風干燥箱（上海躍進醫(yī)療器械公司生產(chǎn)）；101A -3型干燥箱（上海市實驗儀器總廠生產(chǎn)）；離心機（美國科俊儀器廠生產(chǎn)）；半微量凱氏定氮儀、水浴恒溫震蕩鍋。
1.2分析測試
1.2.1 蛋白質(zhì)含量 采用SN/T 0800.3 - 1999《進出口糧食、飼料粗蛋白質(zhì)檢驗方法》測定飼料中的蛋白質(zhì)含量。
1.2.2蛋白質(zhì)消化性 采用GB/T17811 - 1999《動物蛋白質(zhì)飼料消化率的測定一胃蛋白酶法》測定飼料中蛋白質(zhì)的消化性。
1.2.3蛋白質(zhì)的溶解率將3g顆粒飼料樣品加入27 mL海水中溶解，充分攪拌10 min，在6℃下離心20 min (10 000 r/min)，棄上清液。加海水再離心20 min，將沉淀物在60℃下烘干至水分含量為15%以下，測定沉淀物中的蛋白質(zhì)含量。用樣品中的蛋白質(zhì)含量減去沉淀中的蛋白質(zhì)含量，即為海水中溶解的蛋白質(zhì)含量。
1.2.4飼料吸水性的測定截取直徑為0.5 cm長度為2 cm大小顆粒飼料各20粒，稱重后放入盛有海水的燒杯中，1 h后取出，用濾紙瀝干后稱重，根據(jù)浸泡前后的重量計算出顆粒飼料吸水率。
1.2.5飼料漂浮性的測定截取2 cm大小顆粒飼料各20粒，放入盛有海水的燒杯中，觀察顆粒飼料在不同時間的漂浮情況。
1.2.6飼料配方的確定根據(jù)魚類對飼料營養(yǎng)成分的需要，選定3種飼料配方：第一種是植物蛋白飼料，即按w（玉米粉）：w（豆粕）=1：3.9混配；第二種是動物蛋白飼料，即按著w（玉米粉）：w（魚粉）=1：2. 72混配；第三種是植物蛋白和動物蛋白混合飼料，即按w(玉米面)：w（魚粉）：w（豆粕）=1：1.5：1.75混配。1.2.7飼料的制備3種配方飼料分別采用兩種方法制備：用雙螺桿擠壓機擠壓，即在瞬時高溫高壓條件下擠壓蒸煮（雙螺桿擠壓機的運行參數(shù)：螺桿轉(zhuǎn)速為450~ 480 r/min，進料速率為12%，進水率為10%，機筒各段溫度分別為100～105℃、145～150℃、175～180℃、175～180℃和120～125℃)；采用普通蒸煮方式，即采用家用鍋蒸煮30 min。
2、結(jié)果與分析
2.1飼料中蛋白質(zhì)的消化性
從表1可見：擠壓顆粒飼料蛋白質(zhì)的消化率明顯高于普通蒸煮飼料，且采用同一種蒸煮方式生產(chǎn)的飼料蛋白質(zhì)消化率基本相同。表明擠壓蒸煮明顯提高了飼料中蛋白質(zhì)的消化率，對飼料中的植物性蛋白（豆粕和玉米面）、動物性蛋白（魚粉和玉米面）及植物性蛋白和動物性蛋白混合飼料（魚粉、豆粕和玉米面）的消化率影響作用基本相同。3種擠壓顆粒飼料中蛋白質(zhì)的平均消化率為66.9 010，比3種普通蒸煮飼料中蛋白質(zhì)的平均消化率(53, 8qo)高24. 4%，表明擠壓蒸煮有利于提高飼料中蛋白質(zhì)的消化率。
2.2擠壓顆粒飼料中蛋白質(zhì)的溶解率
本試驗結(jié)果表明：3種擠壓顆粒飼料中蛋白質(zhì)的溶解率明顯不同，平均值為38.4%其中，以魚粉和玉米面為原料制備的顆粒飼料蛋白質(zhì)溶解率最高，達42.7%，比以植物性蛋白（豆粕和玉米面）為原料制備的顆粒飼料的蛋白質(zhì)溶解率(34%)高25. 6qo；以粉、豆粕和玉米面為原料制備的顆粒飼料蛋白質(zhì)溶解率介于二者之間，為38. 5%。以上結(jié)果表明，以動物蛋白（魚粉和玉米粉）為原料擠壓的顆粒飼料中的蛋白質(zhì)更易溶解于海水中，這可能是水產(chǎn)養(yǎng)殖中魚飼料利用率較低的一個重要原因。
2.3擠壓顆粒飼料的漂浮性
從表2可見：3種顆粒飼料在海水中都有很好的漂浮性，其中，以豆粕、魚粉和玉米粉制備的顆粒飼料的漂浮性最好，在靜止條件下，36 h后仍然沒有沉淀出現(xiàn)；以魚粉和玉米粉為原料制備的顆粒飼料5h后開始出現(xiàn)極少部分沉淀，24 h后沉淀量有所增加；以豆粕和玉米粉為原料制備的顆粒飼料7h后才有少量沉淀，到36 h后，漂浮性仍然很好。經(jīng)過36 h后，震蕩玻璃杯，豆粕、魚粉和玉米粉混合顆粒飼料沒有沉淀出現(xiàn)，顆粒仍然完整；而其它兩種顆粒飼料部分或大部分散落并沉淀。這可能是由于豆粕和魚粉中的蛋白質(zhì)種類和蛋白質(zhì)分子大小不同，這些蛋白分子經(jīng)過擠壓后相互交織在一起，呈網(wǎng)絡(luò)狀排列，因而漂浮性大大提高。
2.4擠壓顆粒飼料吸水性分析
從表3可見：3種擠壓顆粒飼料在海水中都有很強的吸水性，用豆粕和玉米面為原料制備的顆粒飼料的吸水卒最高，達到512%；以魚粉和玉米面為原料制備的顆粒飼料的吸水率最低( 161%)；而以豆粕、魚粉和玉米面混合制備的顆粒飼料的吸水率為277%，介于其他兩種飼料之間。試驗開始5 min內(nèi)，飼料的吸水率隨著時間的增加而增加，其中以豆粕和玉米面為原料的顆粒飼料吸水速率最快，2 min吸水率就達到453%，之后吸水速率減慢，而其他兩種顆粒飼料的吸水速率穩(wěn)步增加。30min后3種飼料的吸水率都有所降低（原因很可能是測定過程中的誤差）。以上結(jié)果表明3種飼料的吸水率在4 min或5 min后基本達到最大值，因為3種飼料在4 min和5 min時的吸水率基本恒定。另外，從飼料的形狀來看，以豆粕和玉米面為原料的顆粒飼料在海水中浸泡1 min就變軟，而其它兩種飼料在5 min前都有硬心，5 min后基本變軟。
3、結(jié)語
采用雙螺桿擠壓機制備的水產(chǎn)顆粒飼料，其特點是具有較高的蛋白質(zhì)消化性和溶解率，在海水中有很好的漂浮性和很強的吸水性。以魚粉和豆粕混合制備的顆粒飼料漂浮性和蛋白質(zhì)消化率最好，表明以部分植物性蛋白豆粕替代部分魚粉用以生產(chǎn)水產(chǎn)顆粒飼料是完全可行的。雙螺桿擠壓技術(shù)為生產(chǎn)高質(zhì)量的水產(chǎn)顆粒飼料開辟了新的途徑，具有廣闊的應用前景。但是，由于魚的養(yǎng)殖種類不同，對飼料營養(yǎng)的需求也完全不一樣，本試驗中只是針對魚飼料的主要成分進行配比而擠壓成的顆粒飼料的性質(zhì)進行研究，沒有完全針對某一種魚的營養(yǎng)特性進行研究。因此，今后有待于對不同營養(yǎng)需求的某種魚用的顆粒飼料進行研究，這樣才能有針對性地、更好地為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)服務。
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