CN103402353A - 使用电解水和硫代硫酸钠、瓜尔豆以及寡聚果糖作为添加剂用螺旋藻与小球藻对食肉性鱼和虾进行素食喂养的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种喂养方法并且涉及用于生产食肉性鱼的素食食物的技术；该食物是由通过在养殖池中在已经用硫代硫酸钠处理来中和氯的电解养分水中进行细胞增殖来加以养殖和生产的螺旋藻和小球藻生产，并且随后干燥，且在添加优选地为0.3%的瓜尔豆胶粉末和优选地为1%-2%的寡聚果糖粉末并且添加10%电解水用于灭菌的情况下制成球粒并包装。通过所述方法生产的完全素食鱼食可以用于食肉性鱼而不使鱼遭受腹泻。作为结果，鱼育种池中的水不会由于过量的导致浑浊的杂质而变得过度富营养化，并且同时鱼的每日重量增加不受影响。此外，在鱼食日粮中不使用基于动物和鱼的蛋白质的情况下，可以达到最佳每日增长率和具有最佳感官特性的鱼肉质量。所述新颖的全素食鱼食的给予也是廉价的及生态上可持续的并且伦理学上可接受的，这是因为它有助于挽救世界范围内水域中剩余的鱼类资源。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制备使食肉性鱼、虾以及其他水生动物生长和长肥的完全素食饲料的新颖方法，该方法在饲料日粮中不使用动物副产品和鱼粉，在纯素食基础上使用螺旋藻和小球藻，这些藻类是借助于电解水在添加中和氯的硫代硫酸钠的情况下生产，为用瓜尔豆和寡聚果糖处理的饲料球粒，可以作为全价饲料给予。
现有技术
迄今为止还不可能在纯素食基础上喂养食肉性鱼和虾以及其他水生动物，例如鳟鱼和鲑鱼等，这是因为纯素食营养使它们遭受消化问题和腹泻，由此不利地影响其健康状况，并且因此重量增加不多。
发明概述
引言
水产养殖在2009年首次达到高峰。人所消耗的鱼和鱼产品中超过50%源自于养殖场，用60%以上由鱼粉组成的饲料人工喂养。因此，水产养殖业所生产的鱼和海产品比在海、湖以及流动河道中野外捕获的要多。
目前，养鱼业消耗了所生产鱼粉的68%和鱼油产量的88%以上。
因此，由于需求量的快速增加和因过度捕捞所导致的鱼粉产量不断下降，在世界范围内鱼粉和鱼油存在显著不足。因此，这一市场情况导致在世界鱼粉和鱼油市场上定价显著提高。
美国国家有机标准委员会（NOSB）已决定，在为期12年的过渡期之后，在已注册的有机养鱼场中可能不再喂给鱼粉，也不喂给鱼油。
因此，出于商业、生态以及道德原因，将来不再可能用鱼粉和鱼油或其他来源于动物的饲料喂养鱼和其他水生动物。
因此必须开发出鱼类的替代性素食喂养选择。
本发明的目标是描述一种新颖的、创新的、廉价的、有效的、环保的、有机的并且无残留的喂养方法，该方法使养鱼者可以在无菌环境中使用适合的天然和有机饲料添加剂生产纯素食饲料日粮，没有外来污染和病原性微生物，对味道没有不利影响，并且没有降低保存期限和质量的物质，这种方式使得它们在蛋白质含量、脂肪含量、碳水化合物含量、蛋白质组成、脂肪酸组成以及矿物质和维生素含量方面最佳地符合鱼和水生动物的需求，并且因此产生每日重量增加达到可能的最高值的健康发展。
本发明是基于组合使用通过用钻石电极产生的电解的消毒水所生产的螺旋藻和小球藻，使用硫代硫酸钠来中和氯并且使用瓜尔豆粉末和寡聚果糖作为添加剂，以制备一种平衡的纯素食生态全价饲料，该饲料不会造成腹泻，并且同时使鱼产生经济上有利的每日重量增加，并且不会对鱼肉质量产生感官上可察觉的不利感官影响。
水的电解
水的电解由在两个电极处进行的两个单独反应组成。电极浸没于水中，通过添加少量氯化钠和或植物生理学矿物质养分来改善该电极的传导性，在这种情况下获得氯气而非氧气。
带正电的水合氢离子（H3O+）在电场中向带负电的电极（阴极）迁移，在此处它们各自接受一个电子。这通过还原产生氢原子，该氢原子与另一个H原子结合，得到氢分子。剩余的是水分子。
2H3O++2e-→H2+2H2O
已分离出的气态氢在阴极处上升。
带负电的氢氧根离子向带正电的电极（阳极）迁移。
每一个氢氧根离子向正极端子给出一个电子，产生氧原子，它们结合得到氧分子，或者如果添加了NaCl，那么得到氯分子。
其余H+离子立即被氢氧根离子中和，得到水分子。
4OH-→O2+2H2O+4e-
再次，所分离出的氧气呈无色气体形式在阳极处上升。水电解的总反应方程式写作：
4H3O++4OH-→2H2+O2+6H2O
左手边的水合氢和氢氧根离子是水的质子自递作用（autoprotolysis）的结果。
8H2O→4H3O++4OH-
电解方程式因此也可以写作：
8H2O→2H2+O2+6H2O
或者，在约掉水之后：
2H2O→2H2+O2
氢氧根离子
氢氧根离子是当碱与水反应时产生的带负电的离子。它的化学式为OH-。
一般碱B按照下文的方案与水反应：
所得溶液的pH值可以根据氢氧根离子浓度测定。为此目的，首先计算pOH，并且由此得到pH值：
pH=k-pOH
在每一种情况下每一个温度存在一个k。
在标准状况下，k=-14。
氢氧根离子在20℃下的纯水中也以10-7mol·L-1的浓度出现。
电解产生的氧化性水（EOW）
电解氧化性水（EOW）或化学活性水通过氧化性自由基不仅在化学上，但主要在物理上破坏微生物，如病毒、细菌、真菌、酵母以及单细胞生物体。
同时，有机物质（鱼粪便）通过电解被氧化得到CO2和H2O。
由于其高氧化还原电势（ORP），“活性水”损坏病原体的细胞壁膜。
病原体受损，在细胞内部产生渗透或水生超负荷（hydrogenic overload）。
受损的细胞膜允许细胞膜之间的水转移增加，导致细胞的水生溢流，并且这些细胞被充满的速度比它们所能够排出水的速度更快。
这一事实导致细胞爆裂，或者对应地由于几秒内压力激增而导致细胞死亡。
因为这是一种物理破坏原理，所以可以证明它不会导致病原体的抗性。
使用碘化锌溶液电解的实例（电极材料任意）。
如果两个金属板（电极）各自连接到电缆和产生直流电的装置（例如电池或整流器），并且如果将这些板转移到含有水溶液（离子任意）的玻璃烧杯中，并且如果随后施加电压，那么在两个金属板处形成一种物质，该物质的离子存在于溶液中。
电压源在连接到正极端子的电极（阳极）中引起电子缺乏，并且在连接到负极端子的另一电极（阴极）中引起电子过量。阴极与阳极之间的水溶液包含电解质，这些电解质是带正电或带负电的离子。由于施加电压，电解池中带正电的阳离子向带负电的阴极迁移（相反电荷互相吸引）。在阴极处，它们接受一个或多个电子，并且因此被还原。
在阳极处，进行相反的过程。在此，带负电的阴离子释放电子，换句话说它们被氧化。阴极处通过还原所消耗的电子数目对应于被阳极所接受的电子。在氯化钠水溶液电解期间，形成相同体积的氢气和氯气。在水电解时，产生的氢气多达氧气的两倍，这是因为一个水分子的两个带正电质子向阴极迁移，在此它们各自必须接受一个电子以用于形成氢，而带双负 电的氧阴离子必须同时在阳极处释放两个电子以结合形成氧分子。
为使电解发生而施加的最小电压被称为沉积电势；在水或盐的水溶液电解时，它还被称为分解电势。必须施加这一电势（或更高电势）以使电解首先进行。对于任何物质，对于将离子转化为包含两个或两个以上原子的分子的任何转化，分解电势（沉积电势）可以基于氧化还原电势进行测定。氧化还原电势也形成关于电解的许多其他重要信息的基础，例如关于金属电极在酸中的电解分解，或者关于通过改变pH值来降低分解电势。
举例来说，有可能从氧化还原电势计算得出，在水电解期间，在阳极处，碱性溶液中进行氧气形成所需的电势（分解电势：0.401V）比在酸性溶液（分解电势：1.23V）或中性溶液（分解电势：0.815V）中的更低；而在阴极处，比起在中性或者碱性条件下，在酸性条件下氢气更容易形成。
如果电解质溶液中存在多种可还原阳离子，那么依据氧化还原电势系列（redox potential series），在阴极处首先还原的阳离子是在氧化还原电势系列（电化学系列）中具有更多正性（更少负性）电势的那些阳离子，它们因此最靠近质子-氢电极电势的0电势。在氯化钠水溶液电解期间，通常在阴极处形成氢气而不是钠。另外，在存在多种可被氧化的阴离子类型的情况下，首先出现的那些是在氧化还原电势系列中尽可能接近电势零点的那些阴离子，也就是说具有较少正性氧化还原电势。因此，在NaCl水溶液电解期间，在阳极处通常形成氧气而不是氯气。在超过分解电势之后，随着电势增加，电流强度也按比例地增加。根据法拉第（Faraday）所说，电解形成的物质的重量与电流流动的量（电流强度乘以时间）成比例。为了从水溶液中形成1g氢气（约11.2升，需要两个电子形成一个氢分子），需要96485C(As)=1法拉第的电流量。在电极之间的电流强度为1A时，形成11.2升氢气因此将花去26小时48分钟。
除氧化还原电势之外，超电势也很重要。由于电极处的动力学抑制，时常需要比自氧化还原电势计算所得明显更高的电势。取决于电极材料的类型，超电势效应还可能改变氧化还原电势系列，这样使得超出基于氧化还原电势所预期的其他离子被氧化或还原。在停止电解之后不久，朝另一方向的电流变化可以用电流表测定。在这一短时期内，开始电解的反向过 程，就是形成原电池（galvanic cell）。在这种情况下，反应不消耗电流，但是电流只是暂时地产生；这一原理用于燃料电池。
当借助于电解促使单独的分子或键分离时，原电池（galvanic element）同时起作用，该原电池的电势抵抗电解。这一电势也被称为极化电势。
电极
在电解期间保持惰性（就是完全不进入溶液）的阳极电极非常少。碳或钻石对应地是在电解期间完全不溶解的物质。也存在尽管具有强负性氧化还原电势但仍然不溶解的金属。这被称作“钝性”。
已经用浓硝酸处理的铁阳极不溶解，也没有任何铁(II)或(III)阳离子进入溶液中；它具有“钝性”。
在钻石电极中观测到阳极处的抑制现象，这一现象在氧气形成期间导致超电势（超电势：3-4V）。在那些情况下，在氯化钠水溶液电解期间形成氯气而非氧气。因此，由于这一较大的电学超电势（3-4伏特），使用钻石电极有可能产生大约15种不同的氧化自由基，例如次氯酸根ClO-和次氯酸HClO，而且产生H2O2、臭氧O3以及其他矿物质过氧化物，这些都是极好的氧化剂，并且具有突出的杀生物活性。当氧化（灭菌）中的所有自由基都已经被消耗时，水溶液复原得到水、矿物质以及NaCl盐残留物。
电解水中的电解质和氧化自由基
总电解质和氧化自由基88.035mg 88.035ppm
用于生产用电解水处理的藻类的养殖用水
将从0.5%到10%的电解水（100ppm游离氯作为标准）混合到用于螺旋藻的养殖用水中；这控制了养殖用水中不希望有的藻类和细菌，并且氧化了有机物以使养殖用水澄清。
在处理用于生产螺旋藻和小球藻的养殖用水之后，向水中提供硫代硫酸钠，随后再循环到养殖池中。此处的混合比率是5mol硫代硫酸钠比8mol次氯酸钠（NaOCl）。
螺旋藻
螺旋藻属是蓝藻细菌（Cyanobacteria）（先前被称作“蓝绿藻”）的属。在一些情况下，区分出35个种（例如钝顶螺旋藻（Spirulina platensis）、纺锤螺旋藻（Spirulina fusiformis）、极大螺旋藻（Spirulina maxima）），但是不清楚这35个种是否可能实际上都属于同一个种，这是因为螺旋藻随着养分含量和水的pH值改变其形态。
细菌形成多细胞螺旋细丝。圆柱形细胞具有大约1到5μm的直径和大约1到3μm的长度（高度）。它们一个接一个地被安排在具有0.5mm或更大长度和5到40μm螺旋直径的右手螺旋或左手螺旋长细丝中。细丝的纵向生长需要细胞分裂；繁殖作为细丝分裂的结果发生。
螺旋藻能进行氧气光合作用，并且只含有植物中也出现的叶绿素a。因为螺旋藻属于原核生物，所以叶绿素不像在植物（植物是真核生物）中的情况那样位于组织细胞结构（叶绿体）中，而是位于几乎跨过整个细胞分布的膜中。由于还有其他色素位于叶绿素绿色色素顶上，所以螺旋藻具有蓝绿色调。
螺旋藻细丝像其他细丝状蓝藻细菌一样形成毯状。由于因消耗二氧化碳所致的碱化，碳酸钙可能在其中沉积。假定所谓的叠层构造是以这种方式形成，并且实际上在较早地质学时期就已经形成。最老的已知叠层构造出现在岩层中，岩层在三十亿年以前在前寒武纪就已经形成。由此可以得出结论：能够进行氧气光合作用的二氧化碳同化微生物（可能是蓝藻细菌）已经为在地球的富含二氧化碳的原始大气中积累氧气（O2），减少大气的二氧化碳含量，并且因此赋予其目前的组成中作出贡献。
存在
螺旋藻出现在强碱性盐湖（pH值在9和11之间）中；它分布于具有高盐含量的亚热带到热带浅河道，尤其在美国中部、东南亚、非洲以及澳大利亚。它从古时候开始就已经被居住在这些河道岸边的人用作食物，例 如在非洲乍得湖（Lake Chad,Africa）上以“dihe”的形式被加涅姆布人（Kanembu）用作食物，以及在墨西哥特斯科科湖（Lake Texcoco,Mexico）上用作食物（被阿兹特克人（Aztec）用作“tecuitatl”）。甚至在现在，在墨西哥山谷中还有作为“tecuitatl”纪念的碱浓缩螺旋藻（soda concentration spiral）。
养殖和成分
目前在水产养殖中于高达35摄氏度的水温下生产螺旋藻生物质。为收获产品，将水和微生物一起抽吸通过滤纸或离心机，随后使用热空气干燥因此获得的淤渣。螺旋藻也可通过名称“微藻类（microalgae）”商购。如果细菌不是在分开的密封的池中生长而是从开放湖中收获，那么问题是可能被藻类所产生的微囊藻素（其中一些有毒）污染。还没有在螺旋藻养殖中发现微囊藻素。
取决于来源，干燥的绿色藻类在它们的组成方面不同：
·蛋白质55%-67%
·碳水化合物10%-19%
·脂肪7%-15%
·矿物质5%-9%
蛋白质包含所有必需氨基酸。也存在β-胡萝卜素（维生素A前驱体）、维生素B和E以及高浓度的钙、铁和镁。与海洋藻类相对比，螺旋藻是淡水蓝藻细菌，不含有任何碘。
用途
每年，大约有3000吨来自商业生产的钝顶螺旋藻粗物质作为食品补充剂出售。在德国，螺旋藻和淡水小球藻可作为呈粉末或片剂形式的食品补充剂获得，并且作为营养成份加工到（有机）食物（意大利面食、水果条、饮料粉等）中。螺旋藻也是许多鱼饲料和一些猫食的组分。其他用途是在生物技术和应用生物学中，其中螺旋藻尤其被用作发酵过程中的生物催化剂，并且用于产生能量。
作为食品补充剂的用途
在作为食品添加剂的螺旋藻产品中强调的是它们的蛋白质含量和维生素B12含量。然而，通过食品添加剂（大约2g-3.5g）吸收的剂量太低，使得补充蛋白质通常很不明显。“样品”的广告包含对应地关于这种藻类或由此制造的食品补充剂的高蛋白质、维生素、矿物质以及微量元素含量的信息。
维生素B12
基于分析测定的较高总值，螺旋藻包含大约80%的无效形式的维生素（“假维生素B12”、“维生素B12类似物”），而约20%是可以被人类利用的维生素形式。可利用维生素与所谓类似物的这一比率在许多食物（包括来源于动物的食物）中发现，并且因此不是特定针对于微藻类。
小球藻
小球藻属是淡水藻的属。它们分布广泛。
小球藻属的种形成单独的球形细胞，并且由于叶绿素a和b而呈绿色。这些细胞非常小；它们的直径只有2到10μm。
这一藻属的细胞壁由内部插有聚合烃链层的多层纤维素骨架构成。细胞包含分布在细胞质中的单个叶绿体和线粒体。
藻类似乎是完全无性繁殖，在任何情况下都未观测到配子形成。
普通小球藻是单细胞绿藻。细胞具有大约4-10μm的直径，并且呈球形。无性繁殖通过似亲孢子的发育来进行。未发现有性繁殖。普通小球藻出现在静止和流动河道中，既在淡水中也在半咸水中，而且可以在固体表面上发现。它分布于世界各地。
该物种已经由马丁努斯·威廉·拜耶林克（Martinus Willem Beijerinck）在1889年在代尔夫特（Delft）附近分离得到。它作为小球藻属的类型物种存放在官方菌株保藏中心（德国微生物保藏中心[Deutschen Sammlung von Mikroorganismen]），并且维持在这些保藏中心。
除匍扇小球藻（Chlorella lobophora）和异养群孢小球藻（Chlorella sorokiniana）之外，它属于共球藻纲（Trebouxiophyceae）中的小球藻属。在过去，普通小球藻与具有类似外观的其他物种组合称为蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）。然而在1992年，可能证实不存在所谓物种“蛋白 核小球藻”。
普通小球藻已在科学研究中长期用作模式生物（model organism）。这种藻类的光合作用的机理已阐明。
普通小球藻的经济重要性逐渐增加。这种微藻可以较大量养殖，并且用作食品添加剂、用作化妆品行业的原料以及用作水产养殖中的幼体饲料。欧洲专门从事养殖普通小球藻的最大的微藻养殖场位于德国（阿尔特马克（Altmark）的高拉兹
微藻（诸如普通小球藻）养殖的工作开始于上世纪五十年代。工作集中于将来如何为增长中的全球人口提供足够蛋白质的问题。普通小球藻的干燥生物质包含约50%的蛋白质，而且高达120吨/公顷的每公顷产量远高于传统农业（例如小麦：大约7吨/公顷）。
同时，这种藻类作为某些多不饱和脂肪酸（例如α-亚麻酸）和类胡萝卜素（例如叶黄素）的来源也引来了关注。
硫代硫酸钠
硫代硫酸钠是硫代硫酸的稳定钠盐，它在游离状态不稳定。
制备与合成
通过将硫搅拌加到沸腾的亚硫酸钠溶液中来制备硫代硫酸钠：
Na2SO3+S→Na2S2O3
特性
硫代硫酸钠
硫代硫酸钠形成与5mol结晶水一起结晶的无色晶体，并且易溶于水；在溶解时，因为水合作用的焓小于晶格能量，所以液体很大程度地冷却，而且失去的热量从系统中提取。这一所谓五水合物Na2S2O3·5H2O也被称为摄影定影剂，这是因为它在底片显影中用于稳定图像。它以脱氯剂（antichlor）的名称用于在纸和纺织物纤维漂白之后移除过量的氯。
五水合物晶体具有48.5℃的熔点；可以使熔融晶体过冷，并且在由晶种触发的凝固时释放出大量的结晶热。当向硫代硫酸钠水溶液中添加酸时，硫将在短时间之后以淡黄色浑浊形式沉淀。这是因为所释放的不稳定硫代硫酸（H2S2O3）快速分解得到硫和二氧化硫：
Na2S2O3+2HCl→2NaCl+H2O+S+SO2
不溶于水的银卤化物可以通过定影剂溶液加以溶解。显影的底片通过形成水溶性二(硫代硫酸根)合银(I)化钠复合物而变得对光不敏感：
2Na2S2O3+AgCl→Na3[Ag(S2O3)2]+NaCl
硫代硫酸钠是还原剂，并且因此容易与氧化剂高锰酸钾反应。
用途
硫代硫酸钠在漂白工艺中用作脱氯剂，其通过将氯还原为氯离子，同时形成硫酸氢根和盐酸：
在化学中，它用于测定碘值；在碘量滴定法中，硫代硫酸根被氧化为连四硫酸根：
瓜尔豆胶
瓜胶豆（四棱叶瓜尔豆（Cyamopsis tetragonolobus）），也称为瓜尔豆，是一种来自于蝶形花科（Fabaceae）或豆科（Leguminosae）蝶型花亚科（Faboideae）的有用的植物。它与一系列被称作“豆类”的其他作物密切相关。
说明
瓜胶豆生长高度可达两米。该植物形成长度大约10cm的豆荚，其中含有尺寸大约5mm的卵形种子。
分布
瓜胶豆可能起源于印度，要不然可能起源于非洲中部。主要生产地区在印度和巴基斯坦。这种植物可能是野生植物塞内加尔瓜尔豆（Cyamopsis senegalensis）的后代。
利用
叶子和新鲜豆荚作为蔬菜食用，整株植物用作青饲料。干燥的种子可以食用，但也可以加工得到瓜尔豆胶（类似于阿拉伯胶）。该植物的一种重要成分是多糖半乳甘露聚糖，半乳甘露聚糖用于制备瓜尔豆胶（E412；也称为瓜尔豆、瓜尔豆粉）。为此目的，从种子上移除外层和胚芽，随后粉碎。
半乳甘露聚糖是一种植物粘液。来自多糖群的化合物是瓜尔豆胶（E412）的主要成分。
化学结构
半乳甘露聚糖由通过1,4-糖苷键以链状方式连接的β-D-吡喃甘露糖（mannopyranose）单元构成。另外，每隔一个吡喃甘露糖单元具有通过1,6-键连接到它上面的α-D-吡喃半乳糖残基（galactopyranosyl residue）。
制备
瓜尔豆胶是从瓜胶豆（学名：四棱叶瓜尔豆）的种子通过移除外层和胚芽并随后研磨剩余部分来获得的。除半乳甘露聚糖之外，瓜尔豆胶含有10%到15%的水、5%的蛋白质、2.5%的粗纤维以及小于1%的灰分。
来自于半乳甘露聚糖（galactomannan）类的功能类似的食品添加剂可以从刺槐树获得。
用途
半乳甘露聚糖用于药物、化妆品、纸张及食品行业中，并且也用作烟草添加剂。举例来说，它用作乳化剂（例如在冰淇淋中）或天然增稠剂，并且还时常是发胶的组分。
在欧盟，它已经被批准用作一般食物（包括“有机”产品）的食品添加剂（编号E412）。
它形成高负荷依赖性且高黏性溶液。
寡聚果糖
寡聚果糖（果寡糖）如菊糖，由多个（在这种情况下多达10个）果糖单元构成。将它们添加到例如酸奶中以充当益生素并且刺激大肠中的细菌。因为它们的甜度相当于糖甜度的30%至50%，所以他们也用作糖代用品。如果食物中不含有任何其他糖（单糖或二糖），那么尽管有甜味，它们仍可以被宣传为“无糖”。如果它们仍含有单糖或二糖（例如来自果实），那么它们可以被标记为“未添加糖”。举例来说，果寡糖由3-10个以β-糖苷键结合的单元构成。
寡聚果糖属于多糖类。
多糖（也称为聚糖/聚多糖）是由大量（至少10个）单糖（monosaccharide）（单糖（monosugar））通过糖苷键连接所形成的碳水化合物。它们是具有未知数目单糖单元或统计学分子尺寸分布的生物聚合物。多糖的实例是肝糖、淀粉（直链淀粉和支链淀粉）、果胶、甲壳质、胼胝质以及纤维素。 多糖作为植物、动物、当然以及人类的粘液、储备和养分起重要作用。
一些多糖具有通式：
-[Cx(H2O)y]n-其中x在大多数情况下是5到6，而y在大多数情况下是x-1
取决于分子的单独单元的性质，多糖可以被分成同多糖（只有一种类型的单糖）和杂多糖（两种或两种以上不同链单元）。
多糖时常涉及于某些微生物（实例：肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae））的外层结构中。它们的组成（在一组生物体内可能不同）决定表面结构，并且因此决定各自的血清型。
多糖尤其可以使用柯尼希斯-克诺尔（Koenigs-Knorr）方法进行人工生产。
问题的解决方案
问题的解决方案由独立的专利权利要求的特征限定。
根据本发明描述一种用于制备使食肉性鱼、虾以及其他水生动物生长和长肥的完全素食饲料的新颖方法，该方法在饲料日粮中不使用动物副产品和鱼粉，在纯素食基础上使用螺旋藻和小球藻，这些藻类是借助于电解水在添加中和氯的硫代硫酸钠的情况下生产，并且呈用瓜尔豆和寡聚果糖处理的饲料球粒的形式，可以作为全价饲料给予。
根据本发明，该方法额外描述关于在优选地用于食肉性鱼、虾以及其他水生动物的完全素食饲料日粮中特定饲料添加剂的组合的技术设计和应用，即在无菌条件下使用电解水生长的螺旋藻和普通小球藻，以8摩尔硫代硫酸钠比5摩尔次氯酸钠的比率添加硫代硫酸钠作为生产用水中的氯化合物的中和介质，并且添加0.3%瓜尔豆胶粉末和1%-2%寡聚果糖作为饲料添加剂用于预防腹泻并用于改善消化道内的消化和养分吸收。
本发明形成一种整合有用于对养殖池内的藻类养殖水进行消毒的技术组成部分的综合系统-，借助于在水中电解制备氧化自由基和养分，借助于涡旋预混合技术采用相关应用技术，以及借助于硫代硫酸钠的化学氯中和技术，以用于进行螺旋藻和小球藻的无氯污染且无菌并且无味的生产与生 长。
在此上下文中，该创新的焦点不仅在于新颖藻类养殖方法与电解水灭菌作用的技术组合，而且在于组合在生理学上借助电化学手段通过电解所消化的经电解和氧化的养分组分，这样使得这些养分可以在不进行酶促重排的情况下立即被藻类吸收，并且借助于强烈日光和热量催化加速的植物起源的光合作用，使藻类生长速度增加50%。
此外，在完全素食藻类饲料日粮中的益生菌添加剂（即瓜尔豆胶粉末和寡聚果糖）与向成品球粒状素食鱼饲料中量入的高达10%的电解水也是素食鱼饲料日粮的创新成分。
在密集实验中确定电解水或藻类养殖水中氧化性灭菌自由基的最佳浓度，以及矿物质养分的浓度，并且确定用于在素食鱼饲料中量入瓜尔豆胶和寡聚果糖的特定参数。
根据本发明人的知识，在此描述的喂养技术和通过组合技术和应用以及所采用的特定益生菌添加剂来进行食肉性鱼的无残留、清洁和无腹泻生产的基于完全素食的喂养方法并未为人所知，并且在全球范围内尚未以此方式使用，这些似乎可以支持本发明的专利性和创新性。
本发明的实践
现将参考一种使用所描述的方法和所采用的应用技术的食肉性鱼素食食物日粮生产设备来论述本发明。
一种用于以无菌藻类养殖方式借助于添加中性电解的灭菌水和适合的植物养分并且额外中和次氯酸根离子进行的螺旋藻和小球藻养殖方法的生产设备优选地由以下技术单元构成：
1.消毒池，具有由耐腐蚀塑料制成的10目入口过滤器，具有足够大的体积，用于在额外受超声波仪支持下对藻类养殖水进行第一次一般性消毒，该超声波仪优选地被设计为具有从20到40kHz的可调节频率的导管式谐振器。经过滤的藻类养殖水通过配备有钻石电极的电解单元用在15A和100V的优选的能量输入下进行电解。附图1A
2.电解发生器，优选地具有并联连接的一个或多个单室电解池，具有硼掺杂的钻石电极、由无腐蚀材料制成的泵送能力优选地为每小时6000到10000升并且压力为4巴的泵、50目过滤器、高达并超过每小时10000升的流量计、优选地具有2个旋塞和2个压力计的压力调节器、水流量电传感器、具有受时间控制的自动电极极性反转的电子控制单元、氧化还原计，毫西门子/厘米-电导率仪以及水温传感器。附图1B
3.中和池，用于借助于硫代硫酸钠来中和次氯酸根，具有涡旋混合器和计量注射泵。将该藻类养殖水优选与5mol硫代硫酸钠比8mol次氯酸钠进行混合。附图C
4.养分混合及池单元，具有通到该中和池中的计量注射泵，用于向该藻类养殖水提供养分。附图1D
5.水锁，具有离心过滤器单元，用于收获藻类。附图1E
6.压滤器，具有带式干燥单元或太阳能干燥单元。附图1F
7.藻类粉末研磨机。附图1G
8.滚筒混合器，用于混合瓜尔豆胶粉末和寡聚果糖粉末。附图1H
9.自动制粒机，具有电解水滚筒干燥器。附图1I
10.装袋或包装单元。附图1K
11.包袋堆垛机，用于被包装的完全素食鱼饲料藻类。附图1L
12.电子生产监控单元。附图1M。
Claims (8)
1.一种用于制备使食肉性鱼、虾以及其他水生动物生长和长肥的完全素食饲料的方法和技术设计，该方法和技术设计在饲料日粮中不使用动物副产品和鱼粉，在纯素食基础上使用螺旋藻和小球藻，这些藻类是借助于电解的并且用养分处理的水在添加中和氯的硫代硫酸钠的情况下生产，并且借助于灭菌电解水并且在添加瓜尔豆胶粉末与寡聚果糖的情况下进行加工以给出饲料球粒，并且可以作为一种零CO2足迹的生态上合理的素食全价饲料进行给予。
2.如权利要求1所述的用于制备使食肉性鱼、虾以及其他水生动物生长和长肥的完全素食饲料的方法和技术设计，其特征在于用于在无菌藻类养殖池中借助于添加中性的电解的灭菌水和适合的植物养分并且额外中和次氯酸根离子进行的螺旋藻和小球藻养殖方法的生产设备优选地由以下技术单元构成：
-消毒池，具有由耐腐蚀塑料制成的10目入口过滤器，具有足够大的体积，用于在额外受超声波仪支持下对藻类养殖水进行第一次一般性消毒，该超声波仪优选地被设计成具有从20到40kHz的可调节频率的导管式谐振器。经过滤的藻类养殖水通过配备有钻石电极的电解单元在15A和100V的优选的能量输入下进行电解。附图1A
-电解发生器，优选地具有并联连接的一个或多个单室电解池，具有硼掺杂的钻石电极、由无腐蚀材料制成的泵送能力优选地为每小时6000到10000升并且压力为4巴的泵、50目过滤器、高达并超过每小时10000升的流量计、优选地具有2个旋塞和2个压力计的压力调节器、水流量电传感器、具有受时间控制的自动电极极性反转的电子控制单元、氧化还原计，毫西门子/厘米-电导率仪以及水温传感器。附图1B
-中和池，用于借助于硫代硫酸钠来中和次氯酸根，具有涡旋混合器和计量注射泵。将该藻类养殖水优选地与5mol硫代硫酸钠比8mol次氯酸钠进行混合。附图C
-养分混合及池单元，具有通到该中和池中的计量注射泵，用于向该藻类养殖水提供养分。附图1D
-水锁，具有离心过滤器单元，用于收获藻类。附图1E
-压滤器，具有带式干燥单元或太阳能干燥单元。附图1F
-藻类粉末研磨机。附图1G
-滚筒混合器，用于混合瓜尔豆胶粉末和寡聚果糖粉末。附图1H
-自动制粒机，具有电解水滚筒干燥器。附图1I
-装袋或包装单元。附图1K
-包袋堆垛机，用于被包装的完全素食鱼饲料藻类。附图1L
-电子生产监控单元。附图1M
3.如权利要求1和2所述的用于制备使食肉性鱼、虾以及其他水生动物生长和长肥的完全素食饲料的方法和技术设计，其特征在于该鱼饲料100%由素食组成，主要由螺旋藻和小球藻组成。
4.如权利要求1、2和3所述的用于制备使食肉性鱼、虾以及其他水生动物生长和长肥的完全素食饲料的方法和技术设计，其特征在于这些螺旋藻和小球藻以及其他藻类是在提供有养分的电解水中进行生长和繁殖。
5.如权利要求1、2、3和4所述的用于制备使食肉性鱼、虾以及其他水生动物生长和长肥的完全素食饲料的方法和技术设计，其特征在于通过该藻类养殖水电解所产生的氯化合物是通过添加硫代硫酸钠而被结合，优选地以5摩尔硫代硫酸钠比8摩尔次氯酸钠的比率，并且被化学中和。
6.如权利要求1、2、3、4和5所述的用于制备使食肉性鱼、虾以及其他水生动物生长和长肥的完全素食饲料的方法和技术设计，其特征在于，在收获之后，这些藻类在喷雾塔中或在带式干燥器上或由太阳能干燥，并且加工给出一种粉末，这种粉末在添加优选地0.3%瓜尔豆胶粉末和1%-2%寡聚果糖以及10%灭菌电解水之后制成球粒并且随后包装。
7.如权利要求1、2、3、4、5和6所述的用于制备使食肉性鱼、虾以及其他水生动物生长和长肥的完全素食饲料的方法和技术设计，其特征在于，该鱼饲料是完全素食的且为全价饲料，并且不包括任何来源于动物或鱼的蛋白质，并且不会使这些食肉性鱼、虾以及其他水生动物遭受腹泻，而且此外可以使鱼养殖池中的水不会因为过度污染达到过度富营养化而浑浊，并且同时鱼的每日重量增加不会受到不利影响。
8.如权利要求1、2、3、4、5、6和7所述的用于制备使食肉性鱼、虾以及其他水生动物生长和长肥的完全素食饲料的方法和技术设计，其特征在于，该鱼饲料优选地在干物质中包括以下养分组分：
47.6%藻类粗蛋白质
17.2%藻类脂肪酸
16.9%藻类淀粉
1.1%藻类磷
0.3%瓜尔豆胶粉末
2.0%寡聚果糖
14.9%矿物质、微量元素以及维生素
100%总饲料日粮
能量含量/干物质（kj/g）：20.9kj/g
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Granted publication date: 20160120 Termination date: 20170203 |
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