文/圖  中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所 �；�欣 雷霽霖

 

目前，我國鲆鰈類養(yǎng)殖正基本循著從“陸基溫室大棚+深井海水開放式流水工廠化養(yǎng)殖模式（open-flowing aquaculture systems，OAS）”向“封閉式循環(huán)水系統(tǒng)工程化養(yǎng)殖模式（recirculating aquaculture systems，RAS）”轉(zhuǎn)變的發(fā)展趨勢。開發(fā)和生產(chǎn)鲆鰈類專用配合飼料是發(fā)展鲆鰈類工業(yè)化養(yǎng)殖必不可少的物質(zhì)保障，但是，就目前鲆鰈類養(yǎng)殖投喂專用配合飼料來看，其普及率仍然較低。因此，引導(dǎo)鲆鰈類養(yǎng)殖企業(yè)和養(yǎng)殖從業(yè)人員，對鲆鰈類配合飼料的理化特性的認識與使用也很有必要�；�于我國鲆鰈類養(yǎng)殖現(xiàn)狀和技術(shù)體系專項的要求，針對鲆鰈類工業(yè)化養(yǎng)殖配套技術(shù)需要，本文就鲆鰈類專用擠壓飼料的物化特性、生產(chǎn)工藝、普及與推廣概況進行了綜述。

 

 

1、膨化度與飼料直徑

 

飼料膨化度是指物料制粒和膨化后飼料擠出物截面積與�？捉孛娣e的比。水產(chǎn)飼料形狀一般為圓柱型，其大小通常用顆粒直徑的平方與擠壓機�？字睆狡椒街�比來測定，因此測定飼料的膨化度需要精確測定飼料的直徑大小。鲆鰈類飼料的膨化度較小，一般為0.9-1.2。與飼料的堆積密度有關(guān)，膨化度越大則密度越小，其浮性越好，反之膨化度越小則密度越大，其沉性越好。在飼料擠壓生產(chǎn)過程中，原料特性和擠壓工藝參數(shù)是影響飼料膨化度大小的主要因素。一般是，魚粉含量越多、淀粉含量越少、物料水分含量越多、擠壓溫度越低、擠壓機套筒壓力越小等，其膨化度越小；反之，其擠出物膨化度越大。選擇不同規(guī)格飼料的直徑與不同生長階段的魚類密切相關(guān)，魚類的攝食方式一般為吞食，因此不同生長階段的魚類其口張開和大小與飼料直徑大小一致，才能易于被魚類攝食，減少飼料的損失和浪費。

 

2、飼料密度與沉浮性

 

從擠壓加工工藝上來說，飼料密度與物料水分、套筒溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、模頭壓力等有關(guān)。隨著物料水分增加和螺桿轉(zhuǎn)速降低，飼料密度在升高。套筒溫度在一定高溫或低溫條件下，螺桿轉(zhuǎn)速對密度影響小而不顯著。在一定螺桿轉(zhuǎn)速時，隨著套筒溫度的增加，其密度有先升高后下降趨勢。此現(xiàn)象的原因可能是物料隨套筒溫度升高而發(fā)生質(zhì)構(gòu)變化，使其松軟的各原料相互緊密結(jié)合，而當溫度繼續(xù)升高，物料被擠壓后會發(fā)生高膨化，使其密度下降。因此要獲得適宜高近似密度的沉性水產(chǎn)飼料，首先必須精確控制擠壓機的套筒溫度，物料水分次之。

 

水產(chǎn)動物養(yǎng)殖種類眾多，其有著不同的生態(tài)和攝食習性，從而所選用的飼料特性也有些不同。根據(jù)各種水產(chǎn)所用飼料的浮力特性不同，可將海水和淡水養(yǎng)殖品種分類如下（表2）。鲆鰈類在工廠化養(yǎng)成期間可選擇慢沉性和沉性飼料，而在網(wǎng)箱養(yǎng)殖條件下，最好選擇慢沉性飼料，這樣有益于魚類延長對飼料選擇和攝食的時間，減少飼料的損失和浪費。為了獲得所需的沉浮力飼料，對不同養(yǎng)殖環(huán)境所用飼料密度范圍有所不同（表3）。因此，隨著養(yǎng)殖水體的水溫和鹽度不同，飼料的沉浮特性也在變化。

 

根據(jù)生產(chǎn)飼料的浮性和脂肪水平，需要調(diào)整飼料原料種類和配方，擠壓機和干燥機部件設(shè)計，以及生產(chǎn)飼料的擠壓、干燥、冷卻和涂布加工工藝參數(shù)。單位機械耗能和擠壓物料水分（濕度）是在控制生產(chǎn)飼料工藝中的關(guān)鍵參數(shù)。沉性水產(chǎn)飼料種類可進一步劃分為表4所示。

 

3、顆粒耐久性

 

飼料顆粒耐久性是衡量飼料在運輸和貯藏過程中抗御破碎的相對能力。鲆鰈類養(yǎng)殖需求區(qū)和飼料廠家飼料供應(yīng)區(qū)距離較遠，在兩者運輸和搬運期間一般需要3-5個環(huán)節(jié)來完成，此操作不免會影響到飼料的物理特性，若飼料耐久性越差，顆粒飼料的粉塵率就越大，影響到飼料在水中的穩(wěn)定性，進而影響到魚類對飼料的利用效果。因此，飼料顆粒耐久性對飼料的質(zhì)量和動物生長利用具有一定的影響。一般情況下，擠壓熟化生產(chǎn)的沉性飼料比環(huán)模制粒生產(chǎn)的沉性飼料的耐久性要好得多。在飼料擠壓生產(chǎn)過程中，調(diào)質(zhì)處理、物料水分、套筒溫度、螺桿轉(zhuǎn)速等對飼料的耐久性均有一定的影響。

 

4、顆粒硬度

 

硬度是飼料顆粒強度方面的指標，也是飼料外觀質(zhì)量的重要指標。同時它對水產(chǎn)動物攝食和消化有一定影響。物料的粒度（粒徑）對生產(chǎn)飼料的顆粒硬度起著決定性作用，一般來說，物料粒度越小，在調(diào)質(zhì)過程中淀粉越容易糊化，使飼料顆粒的黏結(jié)作用越強，顆粒耐久性越好不容易破碎，硬度越大。鲆鰈類飼料在加工前的物料粉碎粒度一般要求在150 μm以下（100目篩下物）。

 

5、水中穩(wěn)定性

 

水產(chǎn)飼料的水中穩(wěn)定性是水產(chǎn)飼料的重要質(zhì)量指標，已用于蝦飼料的質(zhì)量管理。因為蝦是緩慢而間歇底棲攝食的方式，所以要求蝦飼料物理性質(zhì)穩(wěn)定，粘合牢固，能在水中停留不散的時間比大多數(shù)魚飼料更長。良好耐水性的飼料能減少養(yǎng)分的流失尤其是微量組分快速流失，并使顆粒保持合格的物理狀態(tài)，從而減少水污染并改善飼料轉(zhuǎn)化率。在工廠化和封閉循環(huán)水鲆鰈類養(yǎng)殖系統(tǒng)中，選擇水中穩(wěn)定性好的飼料尤為重要。在有效的趨于定量的循環(huán)養(yǎng)殖水體中，若飼料沒有良好的水中穩(wěn)定性，一般每天2次的投喂飼料，勢必對日積月累運行的循環(huán)養(yǎng)殖水體造成不良的影響。因此，革新改造擠壓設(shè)備和改善鲆鰈類擠壓工藝，來提高飼料水中穩(wěn)定性十分重要。

 

6、糊化度

 

魚類對碳水化合物（淀粉、纖維素等）的消化和代謝能力較差。飼料原料中碳水化合物主要成分是淀粉，也是飼料中的能量物質(zhì)，通常在飼料配方中占到20%-60%，鲆鰈類屬于肉食性魚類，在其飼料中一般含有淀粉20-30%，是影響飼料特性如飼料糊化度、水穩(wěn)定性和持久性等的主要因素。淀粉在溫度和水分的作用下，開始吸水膨脹、破裂，變成黏度較大的糊狀物。淀粉的有效糊化易受、加快淀粉酶的作用，將淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖等可溶性的碳水化合物，可以改善了飼料的營養(yǎng)，有利于動物消化吸收，也有利于飼料成粒，從而提高飼料加工品質(zhì)及特性。在擠壓過程中，物料水分、擠壓溫度、剪切力、物料擠壓艙停留時間、螺桿結(jié)構(gòu)、模頭形狀等因素對飼料淀粉糊化度的大小有一定的影響。一般來說，高水分、低溫擠壓對飼料淀粉糊化度影響�。坏退�分、高溫擠壓則有利于提高飼料淀粉的糊化度。劉梅英等（2000）研究表明，物料采用壓力調(diào)質(zhì)器或擠壓膨化設(shè)備后，可使飼料淀粉糊化度達到60%-90%。植物飼料含有的淀粉，需熟化后才能被魚更好地消化吸收，研究表明擠壓膨化處理的鮭魚飼料，由于淀粉的熟化和糊化，提高了鮭魚對淀粉的消化吸收。其原因在于糊化后的淀粉可以大量吸水膨脹，增加淀粉與淀粉酶接觸的機會，從而加速淀粉的消化吸收。

 

 

 

 

 

 

 

隨著我國經(jīng)濟發(fā)展轉(zhuǎn)型和環(huán)保節(jié)能日益迫切的需要，水產(chǎn)擠壓機制粒成型飼料將逐步取代環(huán)模制粒生產(chǎn)的硬顆粒料，成為主要水產(chǎn)飼料。我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)正向規(guī)模化、集約化、專業(yè)化的方向發(fā)展，對水產(chǎn)飼料的要求也越來越高。水產(chǎn)動物養(yǎng)殖種類繁多，由于它們的生活習性和攝食特點不同，對飼料性狀的要求也不同。水產(chǎn)顆粒飼料可加工成浮性（針對上層魚類）、慢沉性（針對中下層魚類）和沉性（針對蝦蟹和底棲魚類、鲆鰈類）這3類飼料。為了滿足水產(chǎn)養(yǎng)殖動物有足夠的攝食時間，還必須使顆粒飼料具有一定的耐水性，以滿足不同水產(chǎn)養(yǎng)殖動物的攝食需要；另外，為提高資源的利用效率，需要盡可能提高飼料的轉(zhuǎn)化率，減少傳統(tǒng)的硬顆粒飼料存在的易散失、易污染水體等弊端。而水產(chǎn)膨化料能很好地滿足水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)對飼料的上述要求，因此，利用擠壓膨化技術(shù)生產(chǎn)水產(chǎn)顆粒飼料已成為趨勢。

 

擠壓技術(shù)的擠壓膨化腔可認為是一個較為特殊的連續(xù)反應(yīng)器。飼料在反應(yīng)器內(nèi)（擠壓膨化腔內(nèi)）本質(zhì)上是一個蒸煮過程，在高溫（120-180℃以上）、高壓（4-10 MPa）狀態(tài)下經(jīng)強烈的擠壓、剪切、摩擦、混合、擠出，使飼料中的淀粉糊化、蛋白變性，物料之間的各組分發(fā)生強烈的物理和化學(xué)反應(yīng)、在宏觀和微觀結(jié)構(gòu)上都產(chǎn)生了具大變化。同時飼料在高水分擠壓反應(yīng)器內(nèi)，經(jīng)高溫、高壓處理，使各種抗營養(yǎng)因子的活性得到有效的鈍化、有害病菌大部分滅活。因而，擠壓機制粒成型技術(shù)所生產(chǎn)的成品具有良好的耐水性和穩(wěn)定性、易消化、吸收效率高、含菌率低、安全性好等特點。調(diào)整擠壓機的加工工藝參數(shù)可生產(chǎn)出沉性、浮性和半浮性等水產(chǎn)飼料，符合魚蝦水生動物的使用特點和要求。與此同時，擠壓機還能用于改善和提高飼料原料的使用價值。

 

物料配方和工藝參數(shù)是影響飼料最后產(chǎn)品質(zhì)量和特性的關(guān)鍵因素。物料的粉碎粒度對產(chǎn)品特性和水產(chǎn)動物對其的消化利用率有著重要的影響。物料進入擠壓機前需要進行調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)的目的是使物料得到預(yù)糊化，其好壞直接影響擠壓機的工作性能和產(chǎn)品的品質(zhì)。所以調(diào)質(zhì)是制粒前的一個關(guān)鍵技術(shù)。熱滲透速度取決于蒸汽和物料內(nèi)部與界面層的物料性質(zhì)（密度、粒徑、水分）、濕度梯度、溫度梯度等因素。高速調(diào)質(zhì)通過提高速度、溫度、濕度梯度，從而提高調(diào)質(zhì)效果。對于不同物料和不同擠壓機制粒成型（膨化）工藝參數(shù)要求，應(yīng)根據(jù)物料的物性，選用不同形式的螺桿，并且必須和擠壓機的加工工藝參數(shù)相結(jié)合，才能生產(chǎn)出高品質(zhì)的擠壓蒸煮（膨化）飼料。

 

 

據(jù)《2010中國漁業(yè)年鑒》統(tǒng)計，我國海水魚類養(yǎng)殖產(chǎn)量約為80萬噸，其中鲆鰈類產(chǎn)量為11萬噸，而海水配合飼料產(chǎn)量為30萬噸，其中鲆鰈類配合飼料為3萬噸。在海水魚類養(yǎng)殖方面，鲆鰈類配合飼料的普及率還很低，不足30%。目前，據(jù)估計，我國海水魚養(yǎng)殖主要投喂冰鮮魚，每年大約有300萬噸鮮雜魚被直接用于海水魚養(yǎng)殖，也就是說用300萬噸的鮮雜魚換取不到80萬噸的養(yǎng)殖海水魚類（因有30萬噸配合飼料所養(yǎng)殖的產(chǎn)量，至少3-5kg鮮雜魚換取1kg的海水養(yǎng)殖魚。因此，不僅嚴重造成了優(yōu)質(zhì)蛋白源和脂肪源（鮮雜魚可做魚粉和魚油）的資源浪費，還給養(yǎng)殖環(huán)境和沿海生態(tài)環(huán)境帶來了負面效應(yīng)。因此，引導(dǎo)海水養(yǎng)殖者廣泛使用配合飼料和鼓勵海水魚類營養(yǎng)科研者研制高效環(huán)保的配合飼料，是我國當前推動海水魚養(yǎng)殖發(fā)展的迫切需要。

1、深層解析投喂鮮雜魚和配合飼料帶來的經(jīng)濟、生態(tài)、社會效益，引導(dǎo)海水魚養(yǎng)殖者使用配合飼料，減少“片面只求生長快、不求整體效益”的認識。當然，相同環(huán)境下，投喂鮮雜魚確實比投喂飼料對海水魚生長速度和增重來說，要快些。但沒有意識到養(yǎng)殖的整體效益，有大菱鲆養(yǎng)殖試驗（石峰等，2011）表明，投喂鮮雜魚的飼料成本約為20.3元/kg大菱鲆，而投喂配合飼料的飼料成本為8.56元/kg大菱鲆。

2、研制替代魚粉原料的鲆鰈類蛋白源，較少對魚粉的依賴，研發(fā)專用環(huán)保型配合飼料，應(yīng)用生物技術(shù)促進飼料的利用效率。配合飼料具有營養(yǎng)全面、轉(zhuǎn)化率高、可提高鲆鰈類養(yǎng)殖密度和預(yù)防疾病的優(yōu)點。優(yōu)質(zhì)鲆鰈類專用配合飼料國產(chǎn)化，使其推廣、普及和應(yīng)用，從而充實國內(nèi)市場。

3、深入開展不同種類鲆鰈類營養(yǎng)與環(huán)境、養(yǎng)殖模式、飼料工藝、投飼策略等方面的綜合研究。不同魚類在不同生長階段的營養(yǎng)研究不夠深入和全面，飼料工藝針對性不強，致使部分養(yǎng)殖鲆鰈類的飼養(yǎng)效果不理想，養(yǎng)殖效益低下。

4、根據(jù)鲆鰈類攝食生物學(xué)特點、養(yǎng)殖模式和環(huán)境、投喂策略，選用取材廣的原料，優(yōu)化擠壓膨化工藝（原料處理、調(diào)質(zhì)、擠壓、后噴涂、烘干等工藝參數(shù)），革新擠壓設(shè)備，研制和生產(chǎn)出具有優(yōu)良飼料特性（膨化度、密度、耐久性、浮沉性、水中穩(wěn)定性、糊化度等）的配合飼料，使其更適于不同攝食特性的鲆鰈類攝取。

充分考慮擠壓膨化工藝對熱敏性營養(yǎng)素（維生素、酶制劑、益生菌、晶體氨基酸等）的破壞作用以及對飼料利用的綜合影響。（本文獲國家鲆鰈類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目資助，參考文獻略）

 

（文章出自《水產(chǎn)前沿》雜志7月刊，轉(zhuǎn)載請注明出處�。�