CN113678965A - 一种具备富集钙离子功能的饲料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具备富集钙离子功能的饲料及其制备方法和应用，所述饲料包括黄粉虫粪和黄粉虫粉，所述黄粉虫粪为黄粉虫产生的排泄物，所述黄粉虫粉为黄粉虫的虫体干燥、粉碎后得到的粉末。本发明的饲料对水中钙离子具有良好的吸附性能，并且吸附的钙离子是可以被生物直接吸收利用的酸可溶性态钙离子，能够满足螯虾对于钙离子的需求。

Description

一种具备富集钙离子功能的饲料及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于饲料技术领域，具体涉及一种具备富集钙离子功能的饲料及其制备方法和应用。

背景技术

螯虾生长过程会经历多次蜕壳，每一次蜕壳对螯虾来说都是生死考验。螯虾在生长过程中如果缺钙会导致其因为脱壳不遂而死亡。因此，螯虾的养殖需要高钙饲料。

如今市面上大部分的高钙螯虾饲料都只是添加了不利于动物吸收的无机钙，并且在饲料中大量添加无机钙会降低饲料的营养占比。在目前螯虾养殖产业中也会通过向水体中泼洒生石灰的方式来增加养殖水体中钙离子浓度，但通过这种方式来为虾补钙会导致水体中钙离子过高，大量的钙离子会与磷酸根离子结合而导致水体中磷含量减少不利于虾的生长。另外，大量使用生石灰会使得水体的pH急剧上升，螯虾生长所需的pH范围在7.5-8.5之间，若pH超过这个范围就会影响螯虾生长甚至导致其死亡。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具备富集钙离子功能的饲料及其制备方法和应用，该饲料对水体中自然存在的钙离子具有良好的吸附性能，并且吸附的钙离子是可以被生物直接吸收利用的酸可溶性态钙离子，能够满足螯虾对于钙离子的需求。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开了一种具备富集钙离子功能的饲料，所述饲料包括黄粉虫粪和黄粉虫粉，所述黄粉虫粪为黄粉虫产生的排泄物，所述黄粉虫粉为黄粉虫的虫体干燥、粉碎后得到的粉末。

作为优选的技术方案，所述饲料还包括全麦粉、豆粉、螺旋藻粉以及羧甲基纤维素钠。

作为优选的技术方案，所述饲料包括如下重量份的原料组分：

黄粉虫粪40-60份；

黄粉虫粉5-15份；

全麦粉10-30份；

豆粉10-30份；

螺旋藻粉1-5份；

羧甲基纤维素钠1-5份。

作为优选的技术方案，所述饲料包括如下重量份的原料组分：

黄粉虫粪50份；

黄粉虫粉10份；

全麦粉20份；

豆粉20份；

螺旋藻粉2份；

羧甲基纤维素钠1份。

本发明还公开了上述具备富集钙离子功能的饲料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将黄粉虫粪、黄粉虫粉、全麦粉、豆粉、螺旋藻粉混合均匀；

(2)将羧甲基纤维素钠溶于水中，形成胶状物；

(3)将步骤(1)得到的混合物与步骤(2)得到胶状物混合揉匀，然后造粒、烘干，得到所述饲料。

本发明还公开了上述具备富集钙离子功能的饲料在饲喂螯虾中的应用。

本发明的有益效果为：

1、本发明将黄粉虫粪作为饲料原料之一，变废为宝，解决了黄粉虫养殖产业中大量养殖副产物无法处理的环境问题。黄粉虫粪中含粗蛋白19.53％、全氮3.12％、全碳41.85％、全磷4.73％、全硫0.31％、粗纤维18.06％，并且含锌、硼、铁、镁、钙、铜等多种微量元素，对动物的生长有良好的促进作用。目前养殖户将虫粪以低价出售或丢弃，这样不但造成资源浪费而且污染环境。本发明以黄粉虫粪作为饲料原料之一，更大程度提升了虫粪的经济效益。

2、本发明通过实验研究发现黄粉虫粪对水中钙离子具有良好的吸附性能，并且吸附的钙离子是可以被生物直接吸收利用的酸可溶性态钙离子，因此本发明选用黄粉虫粪为原料制备具备富集钙离子功能的饲料，使得螯虾能直接从水体中吸收足够满足其生长蜕壳所需要的钙元素，从而提升螯虾的蜕壳成功率。

3、本发明实现了麦麸饲料(麦麸、新鲜蔬菜、厨余垃圾等组成)饲喂螯虾的可行性。麦麸饲料的营养价值不高，并且螯虾对其不喜好且消化吸收不好，无法满足螯虾在生长过程中的营养需求。麦麸饲料是黄粉虫养殖产业最为主要的饲料来源，能满足黄粉虫全阶段生长所需要的营养物质。麦麸饲料经过黄粉虫生物处理，因黄粉虫消化系统简单，故而能保留饲料的大部分营养物质，经过黄粉虫消化后的这些营养物质，会更利于水产动物再次消化吸收，能够得到高蛋白的黄粉虫和经过黄粉虫消化产生的更有利于螯虾消化吸收的虫粪。以虫粉和虫粪为原料制备成饲料便可以实现麦麸饲料饲喂螯虾的可行性，可以降低螯虾养殖行业的饲料成本。

4、本发明经济效益显著。目前市场黄粉虫粪1千/吨，黄粉虫粉2万/吨，小麦4千/吨，大豆7千/吨，螺旋藻粉7万/吨，羧甲基纤维素钠2万/吨。制备一吨饲料需要黄粉虫粪0.5吨，黄粉虫粉0.1吨，小麦0.2吨，大豆0.2吨，螺旋藻粉20kg，羧甲基纤维钠20kg，原料成本总计5060元，加上加工成本200/吨。最终饲料成本价在5.2千/吨左右，虾饲料的市场价一般在7千/吨，故本发明的饲料产品有很大的可转化利润空间。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为黄粉虫粪不同吸附时间的吸附结果；

图2为黄粉虫粪不同投加量的吸附结果；

图3为黄粉虫粪不同初始浓度的吸附结果；

图4为黄粉虫粪不同温度的吸附结果；

图5为黄粉虫粪不同pH的吸附结果；

图6为黄粉虫粪对钙离子的吸附态结果；

图7为本发明的工艺流程图；

图8为不同饲料对钙离子的吸附性能；

图9为饲料不同初始浓度的吸附结果；

图10为对小龙虾的饲喂结果对比图一；

图11为对小龙虾的饲喂结果对比图二；

图12为对小龙虾的饲喂结果对比图三。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

一、本发明所用到的关键原料之一为黄粉虫粪，本发明通过实验研究发现黄粉虫粪对水中钙离子具有良好的吸附性能，并且吸附的钙离子是可以被生物直接吸收利用的酸可溶性态钙离子，以下是具体的吸附性能测试：

1、吸附时间对吸附的影响

吸附条件：将恒温水浴摇床温度设置为20℃以模拟室温环境，取50mg/L Ca²⁺标准溶液100mL，分别放入若干份洗净并烘干的锥形瓶中，分别投加0.4g黄粉虫粪，振荡锥形瓶后放入，设置摇床振荡时间分别为2min、4min、6min、8min、10min、15min、20min、60min、120min，振荡速率120rpm。

吸附结果如图1所示，随着时间的累积，去除率和吸附量均呈现整体上升的趋势，在0min到30min吸附量随时间显著上升，30min到60min吸附量随时间缓慢上升，60min后吸附量基本达到饱和，最大去除率达到49％，最大吸附量达到最大值6.07mg/g。

2、投加量对吸附的影响

吸附条件：将恒温水浴摇床温度设置为20℃以模拟室温环境，取50mg/L Ca²⁺标准溶液100mL，分别放入若干份洗净并烘干的锥形瓶中，振荡时间为60min，振荡速率120rpm，黄粉虫粪投加量分别为0.2g、0.4g、0.6g、0.8g、1.0g。

吸附结果如图2所示，随着投加量的增加，钙离子的去除率也随之增加。投加量小于等于4g/L时，单位吸附量基本一致，此时有最好的单位吸附效果，最大吸附量为5.80mg/g。当投加量大于4g/L时，随着投加量的增加单位吸附量随之减少，单位质量虫粪的吸附效果逐渐变差。

3、初始浓度对吸附的影响

吸附条件：分别量取20mg/L、50mg/L、100mg/L、150mg/L、200mg/L的Ca²⁺溶液各100mL，分别加入放有0.4g黄粉虫粪的锥形瓶中，振荡摇匀后，放入恒温水浴摇床，调节摇床温度20℃，振荡速度100rpm，振荡时间为60min。

吸附结果如图3所示，当钙离子浓度小于100mg/L时，随着钙离子浓度增加，去除率也随之增加，并且此时吸附量也随之显著提升。当钙离子浓度大于100mg/L时，随着钙离子量的增加，去除率降低，并且此时吸附量基本不随钙离子浓度变化，虫粪对钙离子的吸附达到饱和，饱和吸附量为8.3mg/g。

4、温度对吸附的影响

吸附条件：将恒温水浴摇床温度梯度设置为15℃、20℃、25℃、30℃、35℃，取50mg/L Ca²⁺标准溶液100mL分别放入若干份洗净并烘干的锥形瓶中，分别投加0.4g黄粉虫粪，振荡时间为60min，振荡速率120rpm。

吸附结果如图4所示，当温度小于20℃时，去除率和吸附量都随着温度的上升而上升；当温度大于20℃时，去除率和吸附量都随着温度的升高而下降。温度为20℃时，有最大去除率47.84％和最大吸附量5.98mg/g。当水体温度在15℃至25℃这个区间时，虫粪对水体中的钙离子都具有良好的吸附性能。

5、pH对吸附的影响

吸附条件：吸附条件：分别取50mg/L Ca²⁺标准溶液100mL，摇床温度20℃，振荡速度100rpm，黄粉虫粪投加量均为4g/L的条件下，溶液pH分别为4、6、7.5、8、10。

吸附结果如图5所示，当pH小于7.5时，去除率和吸附量都随着pH升高而迅速上升。当pH大于7.5时，去除率和吸附量都随pH的上升迅速下降。pH过低和过高都不利于虫粪对钙离子的吸附，pH在7到8之间时虫粪对水体中的钙离子都具有良好的吸附性能。

6、黄粉虫粪对钙离子的吸附态研究

吸附条件：将20g黄粉虫粪装入150目网袋子中，再将网袋子放入钙离子浓度为50mg/L体积为100L的水体中，在室温下吸附一小时后捞出网袋，取出虫粪将其烘干测试。

吸附结果如图7所示，黄粉虫粪吸附的钙离子有78％是以酸可溶态存在，吸附后的酸可溶态钙元素含量是吸附前的3倍。有22％是以可还原态存在，吸附后可还原态钙含量是吸附前的2.5倍。吸附前后不可被生物利用的可氧化态钙和残渣态钙几乎没有增加。由此可知黄粉虫粪吸附的钙离子是可以直接被生物直接利用，能够很好地达到为螯虾补充钙源的目的。

二、制备本发明所述的饲料：

1、根据图7所示的工艺流程图，按照重量份取黄粉虫粪50份、黄粉虫粉10份、全麦粉20份、豆粉20份、螺旋藻粉2份、羧甲基纤维素钠2份，具体的制备步骤如下：

(1)将黄粉虫粪、黄粉虫粉、全麦粉、豆粉、螺旋藻粉混合均匀；

(2)将羧甲基纤维素钠溶于水中，形成胶状物；

(3)将步骤(1)得到的混合物与步骤(2)得到胶状物混合揉匀，然后造粒、烘干，得到所述饲料。

2、对比不同饲料对钙离子的吸附性能

吸附条件：将恒温水浴摇床温度设置为20℃以模拟室温环境，取50mg/L Ca²⁺标准溶液100mL，分别放入若干份洗净并烘干的锥形瓶中，分别投加0.4g麦麸饲料、黄粉虫粪、成品饲料1(用麦麸代替黄粉虫粪制备的饲料)、成品饲料2(本发明制备的饲料)，振荡时间为60min，振荡速率120rpm。

吸附结果如图8所示，黄粉虫粪对钙离子的吸附性能明显优于麦麸饲料，前者所能达到的吸附量是后者的2.2倍。以麦麸饲料和黄粉虫粪为原料制备的成品饲料吸附性能都有所下降，但下降程度很轻微。

3、初始浓度对吸附的影响

吸附条件：分别量取20mg/L、50mg/L、100mg/L、150mg/L、200mg/L的Ca²⁺溶液各100mL，分别加入放有0.4g成品饲料2(本发明制备的饲料)的锥形瓶中，振荡摇匀后，放入恒温水浴摇床，调节摇床温度20℃，振荡速度100rpm，振荡时间为60min。

吸附结果如图9所示，当钙离子初始浓度小于100mg/L时，随着初始浓度的增加吸附量也随之增加。当钙离子初始浓度大于100mg/L时，饲料对钙离子的吸附已经达到饱和，吸附量便不会再随初始浓度变化而变化了，成品饲料对钙离子的最大吸附量为8mg/g。水体钙离子浓度在100mg/L时，本饲料有最佳的吸附钙的效果。

4、小龙虾饲喂效果

饲料系数实验方法：将40只小龙虾苗分别放入隔离瓶中饲喂并分成2组，每组20只虾。并记录每组20只虾饲喂前质量总和。2组虾分别饲喂虫粪吸附型饲料(本发明制备的饲料)、购买的某品牌高钙饲料，每天向每组虾饲喂1g饲料共计10天。记录十天后每组虾的质量总和。

蜕壳周期实验方法：将40只小龙虾苗分别放入隔离瓶中饲喂并分成2组，每组20只虾。并记录每组20只虾饲喂前质量总和。2组虾分别饲喂虫粪吸附型饲料(本发明制备的饲料)、购买的某品牌高钙饲料，每天向每组虾饲喂1g饲料，记录每一只虾第一次脱壳、第二次脱壳、第三次脱壳日期并计算出每两次脱壳的时间间隔。

对小龙虾苗的饲喂结果如图10、图11、图12所示，从图中可见，虫粪吸附型饲料、某高钙饲料的小龙虾体重增量分别为4.4、3.4克，饲料系数分别为2.3、3.0，蜕壳平均周期分别为12、14天，表明虫粪吸附型饲料的饲喂效果优于某品牌高钙饲料。证明了以黄粉虫粪和黄粉虫粉为原料饲喂小龙虾效果很好，能够满足小龙虾生长需要的营养需求，其吸附的钙离子可被生物吸收，能满足小龙虾生长蜕壳对钙元素的需求，具有促进生成和缩短脱壳周期的效果。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种具备富集钙离子功能的饲料，其特征在于：所述饲料包括黄粉虫粪和黄粉虫粉，所述黄粉虫粪为黄粉虫产生的排泄物，所述黄粉虫粉为黄粉虫的虫体干燥、粉碎后得到的粉末。

2.根据权利要求1所述的具备富集钙离子功能的饲料，其特征在于：所述饲料还包括全麦粉、豆粉、螺旋藻粉以及羧甲基纤维素钠。

3.根据权利要求2所述的具备富集钙离子功能的饲料，其特征在于：所述饲料包括如下重量份的原料组分：

黄粉虫粪40-60份；

黄粉虫粉5-15份；

全麦粉10-30份；

豆粉10-30份；

螺旋藻粉1-5份；

羧甲基纤维素钠1-5份。

4.根据权利要求3所述的具备富集钙离子功能的饲料，其特征在于：所述饲料包括如下重量份的原料组分：

黄粉虫粪50份；

黄粉虫粉10份；

全麦粉20份；

豆粉20份；

螺旋藻粉2份；

羧甲基纤维素钠2份。

5.权利要求1至4任意一项所述的具备富集钙离子功能的饲料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将黄粉虫粪、黄粉虫粉、全麦粉、豆粉、螺旋藻粉混合均匀；

(2)将羧甲基纤维素钠溶于水中，形成胶状物；

(3)将步骤(1)得到的混合物与步骤(2)得到胶状物混合揉匀，然后造粒、烘干，得到所述饲料。

6.权利要求1至4任意一项所述的具备富集钙离子功能的饲料在饲喂螯虾中的应用。

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