饲料配方与制粒工艺对水产饲料质量的影响

■张名伟 梅凤艳 曹志勇 杨秀娟，2 贺德勇 徐 玮 赵雄成 陶琳丽，2

（1.云南农业大学动物科学技术学院，云南昆明 650201；2.云南省动物营养与饲料重点实验室，云南昆明 650201；3.云南农业大学基础与信息工程学院，云南昆明 650201）

膨化饲料和颗粒饲料是水产养殖中常用的两类饲料，膨化饲料与颗粒饲料各具优缺点。膨化饲料可以提升饲料的利用率，减少饲料的浪费，降低水质污染，但膨化饲料的生产较传统的制粒工艺也有诸如电耗高、成本高等缺点。饲料原料经膨化后，由于高温熟化，会产生独特的香味及蓬松的结构，适口性好、糊化度高。此外，一些蛋白和脂肪的长链结构会变成短链，使饲料更容易消化吸收[1]，这是普通颗粒饲料不具有的优点。但饲料原料在高温挤压的过程中会发生美拉德反应，会损失部分还原糖和游离氨基酸；另外，高温及水分的损失不仅会导致部分维生素损失[2]，还会产生大量的电耗。而普通颗粒饲料由于生产过程没有经过高温等条件，较膨化饲料能更好的保存饲料原料的营养成分。淀粉和粗蛋白是饲料中重要的两种营养成分，其含量不同对所生产的饲料质量有较大影响。本文通过研究制粒工艺及不同配方对水产颗粒饲料质量的影响，为颗粒饲料的生产提供一定的参考依据。

1 材料与方法

1.1 实验设计

分别对鲤鱼颗粒饲料（LY）、鲤鱼膨化饲料（LYF）、草鱼颗粒饲料（CY）、草鱼膨化饲料（CYF）进行硬度、含粉率、漂浮性、水中稳定性、容重、淀粉糊化度、粒度分布进行测定，比较相同配方不同制粒工艺及相同制粒工艺不同配方所制饲料的颗粒质量差异。

1.2 实验材料

采集相同生产日期的鲤鱼饲料（LY颗粒饲料和LYF膨化饲料）和草鱼饲料（CY颗粒饲料和CYF膨化饲料），待机器正常运转后，每过10～20 min取样500 g，每种饲料样品取样2 kg，同种饲料的配方一致。饲料配方如表1。

表1 鲤鱼饲料与草鱼饲料配方组成及粗蛋白含量（%）

1.3 仪器与试剂

BT-2900动态图像颗粒分析系统（丹东百特仪器有限公司）；KC-Ⅱ型电脑式颗粒肥料强度专用测定仪（昆明金鑫仪器研制所）；722可见分光光度计（上海菁华科技有限公司）；AL104电子天平（梅特勒-托利多仪器有限公司）；HH-2数显恒温水浴锅（常州市华普达教学仪器有限公司）；40目标准检验筛（浙江上虞市华丰五金有限公司）；冰醋酸（分析纯，天津市风船化学试剂科技有限公司）；无水乙酸钠（优级纯，天津市光复精细化工研究所）；脱支酶（10万U/ml，原叶生物有限公司）；七水合硫酸锌（分析纯，成都市科龙化工试剂厂）；无水碳酸钠（分析纯，天津市化学试剂三厂）；酒石酸（分析纯，天津市风船化学试剂科技有限公司）；五水合硫酸铜（分析纯，天津市风船化学试剂科技有限公司）；钼酸（分析纯，天津市化学试剂四厂）；钨酸钠（分析纯，天津市化学试剂四厂）；氢氧化钠（分析纯，天津市风船化学试剂科技有限公司）。

1.4 测定方法

1.4.1 硬度测定

每种饲料随机挑取20粒用硬度仪进行测定。每种饲料测定5次。

1.4.2 含粉率测定

每种饲料用四分法取200 g，用40目筛筛5 min，称取筛下物，测定含粉率。每种饲料测定5次。

1.4.3 漂浮性测定

每种饲料随机抽取颗粒完好的颗粒100颗，置于盛有1 L自来水的烧杯中，用玻璃棒搅动数次，观察并记录漂浮颗粒的个数。

1.4.4 容重测定

将每种饲料填充到1L量筒中，用镊子调整饲料量，使其尽量接近1L刻度线，填充完后称重。每种饲料测定5次。

1.4.5 淀粉糊化度测定[3]

采用熊易强饲料淀粉糊化度的测定方法。将风干样品细磨碎后全部通过60目筛，准确称取300 mg样品置于25 ml刻度试管内，每种饲料制备两份，其中一份供制备全糊化样品，另一份为测定样品。向做全糊化的样品中加入15 ml缓冲液，混匀后，将试管置于沸水浴内加热1 h（其间摇动3次），即为全糊化样品。待试管冷却后，滴加适量蒸馏水使液面恢复到加热前的位置。向测定样品中加入15 ml缓冲液。分别向全糊化样品与测定样品中加入1 ml酶溶液。另取一空试管加入同样的试剂作为空白对照。在40℃水浴中保温1 h，起初摇动1次，以后每15 min摇动一次。保温达1 h时，加入2 ml 10%七水合硫酸锌溶液，混匀，再加1 ml 0.5 mol/l氢氧化钠溶液。用蒸馏水稀释至25 ml，混匀，过滤。精确吸取0.1 ml滤液和2 ml铜试剂，置于25 ml刻度试管中。将该试管置于沸水浴中6 min，保持沸腾，加2 ml磷钼酸试剂，继续加热2 min。待试管冷却后，加蒸馏水稀释到25 ml并摇匀。用分光光度计在420 nm读取吸收值，每种饲料测定3次。

1.4.6 水中稳定性测定

每种饲料随机抽取颗粒完好的颗粒10颗，置于盛有1 L自来水的烧杯中，开始计时，记录开始容散和完全容散所用时间。

1.4.7 饲料粒度的测定

饲料粒度采用的是BT2900动态图像颗粒分析系统，每种饲料用四分法取3份样品，用分析系统进行测定，每份样品测定500个颗粒。

1.5 数据统计与分析

采用Excel2007进行数据整理，SPSS17.0进行独立样本T检验，所有数据均以“平均值±标准误”表示。

2 结果与分析

2.1 硬度（见表2）

表2 饲料硬度测定结果(N)

从表2可以看出，颗粒料的硬度大于膨化饲料，差异极显著（P＜0.01）；鲤鱼颗粒饲料硬度大于草鱼饲料，差异极显著（P＜0.01）。

2.2 含粉率（见表3）

表3 饲料含粉率测定结果（%）

从表3可以看出，同种鱼料颗粒饲料的含粉率大于膨化饲料，差异极显著（P＜0.01），而制粒工艺相同时两种鱼料的含粉率差异不显著（P＞0.05）。

2.3 水中稳定性

水中稳定性测定中，LY和CY在5～6 min时饲料开始溶散，4 h后，完全溶散，而LYF和CYF24 h后溶散。故膨化饲料的水中稳定性高于颗粒饲料。

2.4 漂浮性

漂浮性测定中，LY和CY全部沉淀，而LYF和CYF全部漂浮。由此可见膨化饲料漂浮性要好于颗粒饲料。

2.5 容重(见表4)

表4 饲料容重测定结果(g/l)

从表4可以看出，同种鱼料颗粒饲料的容重大于膨化饲料，差异极显著（P＜0.01），采用相同的制粒工艺鲤鱼料容重大于草鱼料，差异极显著（P＜0.01）。

2.6 淀粉糊化度（见表5）

表5 糊化度测定结果(%)

从表5可以看出，同种鱼料膨化饲料的糊化度大于颗粒饲料的糊化度，差异极显著（P＜0.01），采用相同的制粒工艺草鱼饲料糊化度大于鲤鱼饲料糊化度，差异极显著（P＜0.01）。

2.7 饲料粒度

饲料粒度测定采用了长径比这一指标来反映成品饲料颗粒粒度分布，测定结果见图1～图2及表6～表9。

图1 LY及LYF颗粒长径比累计对比分布图

图2 CY及CYF颗粒长径比累计对比分布图

从表6、表7及图1可以看出，LY的长径比集中分布在1.000～2.800区间内，LYF的长径比集中分布在1.000～1.596区间内。饲料直径主要由模孔直径所决定，在模孔直径不变的情况下，LYF较LY在累计对比分布图中较LY更早达到拐点，说明其长度分布较LY更集中。

表6 LY颗粒长径比区间分布

表7 LYF颗粒长径比区间分布

表8 CY颗粒长径比区间分布

表9 CYF颗粒粒度分布区间

从表8、表9及图2可以看出，CY的长径比集中分布在1.000～2.550区间内，CYF的长径比集中分布在1.000～2.550区间内。饲料直径主要由模孔直径所决定，在模孔直径不变的情况下，CYF在累计对比分布图中较CY更早达到拐点，说明其长度分布较CY更集中。

从表6～表9及图1～图2可以看出，膨化饲料较颗粒饲料的长径比分布更为集中，由此可见在相同的饲料配方经过不同的制粒工艺生产的饲料其粒度分布具有一定差异，膨化饲料较普通的颗粒饲料粒度分布更为集中。而制粒工艺相同，不同配方生产的饲料粒度分布差异不大。

3 讨论

本文从饲料硬度、漂浮性、糊化度、含粉率等6个方面对膨化饲料和颗粒饲料进行质量分析，对比后可看出膨化饲料的质量在含粉率、漂浮性、水中稳定性及糊化度方面均优于颗粒饲料，这与房英春等[4]水产用膨化饲料与硬颗粒饲料品质与加工方法的比较研究中结果一致。颗粒饲料在硬度方面性能优于膨化饲料，原因是饲料原料经过高温膨化后，饲料颗粒内有较多空隙，导致硬度有所降低。在粒度分布测定中，从图1～图2及表6～表9可以看出，在模孔直径不变的情况下，膨化饲料较颗粒饲料长径比累计分布能更快的达到100%，其长度分布较颗粒料更为集中，说明在制粒过程中，膨化饲料较颗粒饲料更易控制颗粒长度，在生产过程中更易控制使其达到预期粒度。经过高温熟化的膨化饲料其糊化度可达到80%、90%以上，而颗粒饲料只有20%～30%，可见经过高温熟化的膨化饲料使饲料中的能量更容易被水产动物消化吸收。且在膨化饲料加工过程中，饲料经高温高压后骤减压力使其结构蓬松，从而使其可以长时间漂浮在水面，让鱼类可以有充足时间采食。经高温膨化后的饲料各种原料间结合也更加紧密，在水中稳定性也大大提高，含粉率降低，从而减少饲料浪费及水体污染，与王剑英等[5]在膨化饲料和硬颗粒饲料饲养罗非鱼的对比试验中表现出的膨化饲料颗粒质量好于硬颗粒饲料的结果一致。在糊化度的测定中，相同的加工工艺生产的草鱼饲料糊化度高于鲤鱼饲料糊化度，可能由于配方不同所致。研究表明，原料中淀粉含量及来源不同或脂肪含量及类型不同会对淀粉糊化度产生影响。Cheng等[6]认为，淀粉不仅在饲料中既是重要的能量来源，在制粒过程中还起到粘结剂的作用，不同淀粉源对膨化加工质量的影响也有一定差异。Swinkels等[7]曾报道，淀粉影响颗粒质量的功能主要受淀粉结构的影响，这是由于不同的淀粉源直链和支链淀粉的比例不同，支链淀粉在膨化制粒过程中起着膨胀作用，其分子键高温作用下容易断裂,故本实验中淀粉含量多的草鱼饲料糊化度等性能好于鲤鱼饲料，这与袁军[8]在加工工艺及参数对饲料加工质量的影响研究中结果一致。但与李彦才等[9]在饲料原料特性对制粒的影响中所总结的天然蛋白含量高，颗粒质量好这一结论有一定差异。

4 结论

通过上述实验可以得到：配方相同，膨化制粒工艺所制饲料颗粒质量优于普通制粒工艺所制饲料（P＜0.01）；制粒工艺相同，淀粉含量高、蛋白含量低的配方所制饲料颗粒糊化度极显著优于淀粉含量低、蛋白含量高的配方所制饲料（P＜0.01）。