CN106071359B - 一种石斑鱼低鱼粉环境友好型膨化饲料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石斑鱼低鱼粉环境友好型膨化饲料，属于水产动物营养与饲料领域，采用优质混合型小麦蛋白作为饲料蛋白源，替代人工配合饲料中的优质低温干燥鱼粉，优化饲料膨化挤压工艺，养殖赤点石斑鱼幼鱼。随着混合型小麦蛋白替代水平的增加，实验鱼的摄食量、增重、饲料转化效率和蛋白储积率均呈现线性增长，显著高于摄食鱼粉的对照组。摄食优质植物蛋白、零鱼粉含量饲料的赤点石斑鱼表现出最好的生长性能，较高的饲料转化效率和蛋白储积率。小麦蛋白是一种可在赤点石斑鱼幼鱼膨化饲料中使用的优质植物性蛋白源。使用混合型小麦蛋白可替代石斑鱼实用饲料中全部的优质低温干燥鱼粉。

Description

一种石斑鱼低鱼粉环境友好型膨化饲料

技术领域

本发明属于水产动物营养与饲料领域，具体地涉及一种石斑鱼低鱼粉环境友好型膨化饲料。

背景技术

在过去十多年水产养殖业的发展中，从业者普遍追求的是生长快、产出高，而对节约资源，降低污染关注甚少。在倡导环境友好型社会，和谐发展的当前，研究和开发可持续供给的饲料原料，配制营养全面，饲料转化率高，高利用低排放的环境友好型水产饲料成为水产养殖产业的迫切需要。

环境友好型水产饲料是指饲料原料可持续供给，所生产的水产饲料营养平衡，具有较高的饲料转化效率，提高蛋白生物利用率，降低氮元素等废物排放，在养殖中尽量减少对环境造成负面影响，不危害养殖产品安全。其研发主要包括优化饲料配方，改善加工工艺，提高饲养管理水平这三个方向。近些年来，由于海洋环境的持续恶化及对渔业资源的过度捕捞，全球的鱼粉年产量只能维持500-700万吨的较低水平且有逐年下降的趋势（Chamberlain A. Fishmeal and fish oil–the facts, figures, trends, and IFFO’sresponsible supply standard [J]. International Fishmeal & Fish OilOrganization, 2011: 1-30）。与此同时全球的水产养殖业却一直在持续迅猛发展，全球水产品养殖量的持续增长，在一定程度上加剧了水产饲料用鱼粉的供应压力。此外，资源的相对短缺及需求的日益增加使得鱼粉等优质海产原料的价格持续高涨，养殖成本明显增加，给饲料生产企业和养殖业带来了巨大压力和挑战。寻找可以代替鱼粉的新蛋白源及加工技术研究，保护日益枯竭的野生渔业资源，是环境友好型饲料的重要目标之一。

小麦蛋白蛋白质含量高（> 80%，干基）、可消化程度高、必需氨基酸组成比例相对适宜，且糖类和脂肪含量极低甚至不含有抗营养物质。因此，对于对糖类利用能力有限、蛋白质需求较高的肉食性鱼类而言，小麦蛋白是最适宜替代鱼粉的优质植物性蛋白原料。小麦蛋白中麦谷蛋白和麦醇蛋白的总和占到了总蛋白量的80%左右。麦醇蛋白的良好延展性和麦谷蛋白的良好弹性，使得谷朊粉在饲料加工过程中展现出优良的黏弹性。因此，小麦蛋白不仅是潜在的、良好的鱼粉替代物，同时也是膨化饲料加工中理想的粘合剂。我国小麦生产规模大，研究小麦蛋白替代鱼粉作为在我国具有较大养殖规模的名特优养殖品种的饲料中的主要蛋白源，具有重大的经济意义。

石斑鱼是暖水性近海底层名贵鱼类。赤点石斑鱼，是石斑鱼中最受欢迎的养殖品种之一。目前石斑鱼的养殖在很大程度上依赖于投喂小杂鱼等，人工配合饲料的研发尚处于起步阶段，不能满足产业的可持续发展。石斑鱼是肉食性鱼类，对蛋白质有较高的需求，而蛋白质也是饲料中成本最高的部分。因此蛋白原料的研发是石斑鱼人工配合饲料中最应关注的环节之一。高效、环保且价格经济的优质植物蛋白原料，替代渔用饲料中的鱼粉，可降低对于野生渔业资源的依赖。开发环境友好型水产配合饲料有助于维护养殖生态环境的安全、养殖水产动物的安全，提高生产效率。安全高效环境友好型水产配合饲料的推广应用是大势所趋，必将成为未来水产配合饲料市场的主导产品。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能解决目前石斑鱼饲料中过度依赖鱼粉及野生渔业资源，养殖成本过高，而且饲料利用率偏低，容易污染环境等问题的石斑鱼低鱼粉环境友好型膨化饲料。

本发明是按以下操作技术完成的：

一种石斑鱼低鱼粉、环境友好型膨化饲料。采用优质混合型小麦蛋白作为饲料蛋白源，替代人工配合饲料中的优质低温干燥鱼粉，饲喂赤点石斑鱼幼鱼。摄食优质植物蛋白、零鱼粉含量膨化饲料的实验鱼表现出最好的生长性能，较高的饲料转化效率和蛋白储积率。

进一步，混合型小麦蛋白为谷朊粉、低筋面粉和牛磺酸的混合物，相应的混合比例为77.5%， 20.5%和2.0%。

进一步，在饲料中添加赖氨酸等游离氨基酸以达到氨基酸平衡，提高饲料蛋白的生物利用率。

进一步，优化最适小麦蛋白添加水平下的膨化挤压工艺，改善饲料颗粒物理性状及水中稳定性，降低投喂过程中饲料损失，保护养殖用水水质。

本发明与现有技术相比的有益效果：

1.采用小麦蛋白和大豆浓缩蛋白等优质植物蛋白作为饲料蛋白源，大幅度降低鱼粉用量。

2.改善加工工艺，提高了饲料颗粒在水体中的稳定性，减少了饲料溶失和浪费。

3.显著提高了饲料的转化效率，提高了石斑鱼的蛋白储积率，降低了养殖废物排放。

附图说明

图1饲料中小麦蛋白替代鱼粉（LT-FM）比例与石斑鱼摄食量的关系；

图2 饲料中小麦蛋白（GWT）替代鱼粉（LT-FM）比例与石斑鱼鱼体增重的关系；

图3 饲料中小麦蛋白（GWT）替代鱼粉（LT-FM）比例与饲料系数的关系；

图4 饲料中小麦蛋白（GWT）替代鱼粉（LT-FM）比例与石斑鱼蛋白质储积率的关系。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例：本研究对照组(V0)采用高品质的低温干燥鱼粉（LT-FM）和大豆浓缩蛋白（SPC）混合物作为蛋白源。实验处理组采用牛磺酸强化的小麦蛋白以不同水平(1/3, 2/3,100%)分别替代对照组的鱼粉，配制三种不同的实验饲料(VF1, VF2, VF3)。主要蛋白源营养成分及氨基酸组成见表1。实验采用豆粕、花生粕和磷虾粉作为辅助蛋白源，鱼油为主要脂肪源。具体饲料配方及营养成分见表2。

本实验中所用饲料在中国农科院研究所国家水产饲料安全评价基地饲料技术中心加工生产。所有的大颗粒干性原料，先经锤式粉碎机粉碎后，在槽式混合机中混匀。粉碎后原料过0.8mm筛板后，与其他原料充分混合并进行调制。调至完成后使用模孔直径为2.0mm的双螺杆挤压膨化机（牧羊MY56X2A）进行加工制粒。具体的膨化参数见表3。膨化过程中通过调节饲喂率、调制机和膨化机中的加水量及膨化机螺杆转速等参数，以保证饲料的容重在520g L^-1左右。膨化后成型饲料颗粒经干燥，水分含量低于7%时，用小型真空喷涂机进行油脂喷涂。喷涂用油脂为鱼油和大豆卵磷脂混合物。先将鱼油加热至50℃，再将大豆卵磷脂溶于鱼油，混合均匀，进行真空喷涂。油脂喷涂后颗粒，-20℃存储。

表1 主要饲料蛋白原料营养成分及氨基酸组成

表2 实验用饲料配方及组成成分(g kg^-1)

1强化小麦蛋白：小麦蛋白、小麦粉和牛磺酸混合物（混合比例：77.5%, 20.5%,2%）

2多维多矿预混物：每千克饲料中含有维生素A20 mg，维生素B₁ 12 mg，维生素B₂10mg，维生素B₆ 15 mg，维生素B₁₂ 8 mg，烟酰胺100 mg，抗坏血酸1000 mg，泛酸钙40 mg，生物素2 mg，叶酸 10mg，维生素E 400 mg，维生素K₃ 20 mg，维生素D₃ 10 mg，肌醇200mg，玉米蛋白粉150 mg；矿物质预混料组成为: 每千克饲料中CuSO₄ · 5H₂O 10 mg，FeSO₄ · H₂O300 mg，ZnSO₄·H₂O 200 mg， MnSO₄·H₂O 100 mg，KI (10%) 80 mg，Na₂SeO₃ (10% Se) 67mg;，CoCl₂·6H₂O (10% Co) 5 mg，NaCl 100 mg，Zeolite 638 mg；预混料中维生素预混料和矿物质的预混料比例为2:1。

表3 饲料加工膨化参数和物理性状

饲料物理性状作为评定饲料品质好坏的一个重要方面，受原料品质特性、饲料配方、加工工艺等诸多因素的影响。而饲料配方中原料的特性及其占比对饲料膨化的加工工艺也会产生影响。小麦蛋白在湿热状态下具有特定的物理特征，和配方中的其他成分混合后，其强的黏附力，使得饲料中的成分很容易粘结在一起，经湿热、高压膨化形成疏松、多孔的网络状内部结构，表现出高的膨胀率。本实验加工制得饲料的膨胀率，随着小麦蛋白在配方中添加量的增多呈现出上升趋势。

赤点石斑鱼养殖实验使用的是浙江海洋大学中欧水产动物营养与饲料资源研究所鱼类养殖实验室的室内海水循环养殖系统。实验期间使用的过滤海水由浙江省舟山市水产研究所提供。实验期间定期对养殖水质进行检测。养殖实验周期为56天，每天投喂4次（8:00, 11:30, 15:00和18:00），每次投喂30分钟以确保明显地饱食。实验期间平均水温为27.9 ℃，每个养殖缸进水速度为8-9 L/min，盐度大约在28‰。

生长实验期间无实验鱼死亡，各实验组存活率均为100%。实验进行到第28天时，饥饿一天，对每缸鱼进行中期称重。实验结束时将实验鱼称重取样。实验鱼鱼体增重（WG,g）、饲料系数（g/g）、特定生长率（SGR, %/d）、蛋白质（PRE, %）和能量储积率(ERE, %)的计算公式分别为：

QUOTE

其中FBW为实验结束时每条鱼的平均重量（g）；IBW为实验初始时每条鱼的平均重量（g）；FI为实验期间每条鱼的平均摄食量（g）；d为实验天数；FBP为实验结束时全鱼体蛋白的质量，IBP为实验开始时全鱼体蛋白的质量，FTP为实验期间实验鱼摄入蛋白质的总质量，FBP、 IBP、 FTP的单位均为g；EFB、EIB分别为实验结束和实验开始时全鱼样品的能量值，EF为对应饲料中的能量值，能值单位MJ kg-1。

表4显示了实验前半程（0-28天）和全程（0-56天）用小麦蛋白替代不同比例（以蛋白计，下同）的LT-FM对赤点石斑鱼幼鱼的生长和饲料利用的影响结果。实验进行28天后，饲喂不同小麦蛋白占有比饲料的实验鱼摄食量（FI）无显著性差异（P>0.05）。实验进行56天后，不同比例LT-FM替代组间的FI呈现出显著性差异（P<0.05）。随着LT-FM替代比例的递增，实验鱼的FI表现出线性递增趋势。1/3 和2/3 LT-FM替代组较对照组无显著性差异（P>0.05），而100% LT-FM替代组的FI（24.8g/尾）显著高于对照组（18.7g/尾）（P<0.05）。经曲线拟合相关性分析得出，实验组FI随饲料中FM替代比例的上升呈一次线性增长（见图1）。（图1中不同替代水平对应WG值处，若含有不同的字母表示Tukey分析差异显著，含有相同字母表示Tukey分析差异不显著，下同）。

实验进行28天后，实验组（替代比例依次为1/3、2/3 和100%）鱼体增重（WG）在数值上均大于对照组（0% 替代）鱼体WG，但不显著（P>0.05）。实验进行56天后，不同LT-FM替代组间WG存在有显著性差异（P<0.05）。100% LT-FM替代组有最大WG ( 24.1 g)，尽管在数值上与1/3 和2/3 替代组的WG无显著差异（P>0.05），但较对照组却差异显著（P<0.05）。1/3 和2/3 替代组较对照组WG值有逐渐增大，但增加趋势不显著（P>0.05）。以WG为评价指标，经曲线拟合相关性分析得出，随着LT-FM替代比例的递增，WG值呈线性增长(见图2)。不同实验组实验初始时全鱼FBW无明显差异（P>0.05），故实验中、末期鱼体体重和SGR分别与相应实验阶段的WG有相同的显著性关系（P<0.05认为差异显著）和线性拟合模型(表3-1)。

本实验在第28天时，饲喂不同LT-FM替代比例饲料的实验鱼的饲料系数（FCR）间不存在有显著差异（P>0.05），且随着LT-FM替代比例的递增，不同处理组的FCR没有表现出递增或递减趋势。实验的第56天，100% LT-FM替代组FCR有最低值（1.03），且显著低于对照组（P<0.05）。随着LT-FM替代水平的递增，处理组间的FCR值呈现出线性递减趋势，但1/3和2/3LT-FM替代组的FCR较100.0 % LT-FM替代组与对照组均无显著下降趋势（P>0.05）。经曲线拟合相关性分析得出， FCR与饲料中LT-FM蛋白替代比例变化的拟合模型见图3。

表5显示了小麦蛋白替代不同比例LT-FM对赤点石斑鱼幼鱼鱼体营养组成和蛋白质（PRE）、能量储积率(ERE)的影响。鱼体水分含量随LT-FM替代比例改变而变化的程度不显著（P>0.05）。56天的养殖实验结果显示赤点石斑鱼幼鱼鱼体化学组成中的粗蛋白、脂肪、灰分含量和能值受LT-FM替代比例的影响不显著（P>0.05），但灰分含量随着小麦蛋白替代LT-FM比例的上升，表现出了递减的趋势。鱼体PRE受LT-FM替代比例变化显著（P<0.05）。2/3和100% LT-FM替代组的PRE（分别为38.12%和37.62%）显著高于对照组（32.69%）（P<0.05），而1/3 LT-FM 替代组的PRE和对照组相比无显著性增长（P>0.05）。曲线拟合相关性分析得出，PRE与饲料中FM替代比例变化的拟合模型见图3-4。小麦蛋白替代LT-FM时，不同替代比例对鱼体ERE影响不显著（P>0.05）。

小结：从本研究可以看出，混合型优质小麦蛋白，可以完全替代赤点石斑鱼幼鱼饲料中的低温优质鱼粉，提高了实验鱼生长和摄食，提高了饲料转化效率和蛋白储积率。

最后，尚需注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种石斑鱼低鱼粉、环境友好型膨化饲料，其特征在于所述的膨化饲料采用混合型小麦蛋白作为饲料蛋白源；所述的混合型小麦蛋白为谷朊粉、低筋面粉和牛磺酸的混合物，相应的混合比例为77.5％，20.5％和2.0％；

所述膨化饲料采用膨化挤压工艺制备；

所述膨化挤压工艺的参数为：

2.根据权利要求1所述的一种石斑鱼低鱼粉、环境友好型膨化饲料，其特征在于所述的膨化饲料不添加鱼粉。