挪威生命科學大學動物與水產科學系教授Trond Storebakken：飼料加工過程影響魚類飼料營養價值

■《當代水產》李欣瑤/文 程純明/圖 [ 微信公眾號：tsfish ]

挪威生命科學大學動物與水產科學系教授Trond Storebakken：飼料加工過程影響魚類飼料營養價值

■《當代水產》李欣瑤/文 程純明/圖 [ 微信公眾號：tsfish ]

在首屆國際水產動物精準營養與飼料技術研討會暨首屆國際水生態系統安全與資源可持續利用論壇，挪威生命科學大學動物與水產科學系教授Trond Storebakken做《飼料加工過程影響魚類飼料營養價值》主題報告，引發熱烈反響，本刊記者特將報告內容進行整理，與大家分享。

我們的團隊，對飼料原料的營養價值評估及新型飼用蛋白源在鮭鱒飼料中的應用進行相關研究，也累積了一定的經驗。

首先，關于膨化生產線，它不只是一系列膨化設備的簡單拼湊，關鍵在于如何將這些設備合理使用起來，以達到提高飼料營養價值和最佳飼料物理質量的目的。

很多飼料加工廠未來的挑戰，可能是粉碎和干燥，這兩者對未來飼料加工品質會有很大的影響。

而中國的水產膨化料究竟要達到怎樣的要求？首先，要確保良好的誘食性，保證水產動物對飼料有較高的攝食量，并在高攝食量水平下，仍要保證飼料的轉化效率。

其次，有效的料肉比。舉個例子，目前鮭鱒類飼料的料肉比大約在1∶1，但在實驗室所做一些鮭鱒魚類的實驗當中，則能低至0.7。

再次，要確保飼料顆粒優良的物理性狀及高度可消化性，要極力減少因飼料碎屑和排泄物中的養分流失。優良的物理性狀可保證客戶買到的是實實在在飼料而不是污染水質的飼料碎屑和粉末。在挪威，無論是陸基養殖還是深水網箱養殖，投喂都是自動化的，尤其是近海深水網箱養殖，飼料存放于陸基的料倉，通過管道氣動輸送至海上網箱，整個過程當中比較注重飼料顆粒的耐磨度及粉塵的控制，所以飼料加工時必需考慮飼料顆粒在管道輸送過程中磨損所造成的損失。而降低排泄物中養分流失的方法，則主要是通過提高飼料及原料消化率，盡量減少難消化原料的使用，提高飼料的可消化水平并優化飼料加工工藝，降低因過度膨化或干燥所造成的飼料消化率降低。

挪威生命科學大學動物與水產科學系教授Trond Storebakken

另外優化膨化工藝也是為了確保一些熱敏性原料，尤其是微量營養素及酶制劑，不會因為熱加工而被破壞或失活。

通過提供全部營養素來確保養殖動物健康和在飼料中重新激活某些被鈍化的營養素；從而最大程度地發揮飼料的飼喂效果和提升養殖收益。

例如，挪威在1984年開始三文魚養殖時就意識到三文魚是一種高體脂型魚類。因此當時就認為其飼料里油脂添加比例應加高，而目前基本上三文魚膨化料里油脂含量也介于35%～40%之間。

因此，我們也建議國內的一些海水養殖品種，也可以通過適當地調高配方中的油脂水平，來達到最佳的蛋能比。當然不需要達到三文魚35%～40%那么高的油脂水平，但比當下的配方中的油脂添加水平要更高一點，進而會有更好的營養物質的利用、吸收及轉化效率。

圖1

圖2

圖3

當然高油脂添加的前提是膨化加工后的未噴涂顆粒內部必須提供一定的空間來容納油脂，并且用來容納油脂的小泡是均勻地分布于飼料顆粒內，這樣才能有效的將油脂包含在內而不會泄露。

通過飼料結構微觀圖對比，發現高油脂的真空噴涂技術，很大程度上會依賴于膨化料顆粒內部的空泡的大小、分布均勻程度和總體積。

在明確要求后，又要如何確保飼料的高營養品質呢？第一點，優化蛋白和淀粉的消化率，膨化過程也是淀粉熟化的過程，在膨化料里要確保淀粉是完全熟化。同時，盡量減少不可消化的非營養類的粘合劑的使用；第二點，要降低膨化過程中的高溫高壓高濕等因素對熱敏感原料的損害，如脂溶性維生素、維生素C、蝦青素、飼用酶制劑。

在此，針對這一點，我們也做了一個實驗，研究同種配方在不同的膨化溫度下對虹鱒魚的蛋白能量表觀消化率的影響。原本的設想，是將膨化溫度提升40℃后，營養物質的消化會有變化明顯的下降，但實際上，該情況并未發生。

我們對于這個結果并不是很確信，所以又做了一個更細致的復核實驗。把膨化溫度細分成3個不同的水平，分別為100℃、125℃、150℃，但最終還是未能發現因為膨化溫度的不同而產生太大的消化率變化。

歸根究底，其主要原因是由于除溫度因素以外的膨化工藝的不同所造成。實際上，除膨化溫度外還存在一個處理時間的問題，因為真正達到150℃也就是10秒鐘左右，同時在加工時，膨化機或調制器加了大量的水份，即使膨化腔中后段達到150℃，在水份較多的情況下，膨化料出模后就迅速膨脹，同時水份會變得水蒸氣攜帶走大部分的熱量，出模后顆粒的溫度相對不高，但實際上處理時間很短，這樣它的消化率并未有明顯的下降。

同時，我們也做了生長實驗，雖然消化率沒變化，但我們想比較100℃和140℃膨化的飼料對鱒魚的特定生長率（SGR）和飼料轉化率（FCR）是否有影響。實驗結果是，不僅FCR沒有變化，反而特定生長率，更高膨化溫度的處理組有略微的上升。

此外，膨化過程中的高溫還能夠有效滅活熱敏性抗營養因子，實驗里選擇了相對TIA（抗胰蛋白酶）活力較高的一種原料，即大豆蛋白片，也就是在豆油加工過程的中間產物，沒有經過熱處理的一種原料。圖2中藍色條狀的是膨化處理前的，紅色條狀是膨化處理后的。所以，很明顯看到膨化加工可極大降低大豆蛋白片中的TIA活力。

其中的原理，要提到Kunitz蛋白酶抑制劑的蛋白質結構，它的空間構架剛好和蛋白酶吻合，但一旦熱處理技術之后，其蛋白的空間結構有一定的改變，所以它后期就無法和胰蛋白進行結合，胰蛋白酶的活力就會顯現出來。

膨化加工過程中，還存在熱敏性微量元素的問題。比如脂溶性維生素，包括A、D、E、K四種，首先挑選較穩定的產品形式。維生素E、K極不耐熱，膨化后添加，如通過后期油脂真空噴涂融進去，效果可能會好一點。

還有，飼用酶制劑產品的使用問題。很多酶制劑雖說是耐高溫型的，但實際上在整個膨化高溫期間，經過螺桿與膨化腔間的摩擦再加上高壓高溫等處理，活力實在很難保證。即使有熱穩定（80℃～100℃）的酶，其活性也在膨化中大幅度降低。所以，我們建議是采取膨化后以水溶液或油脂溶乳液的形式通過真空噴涂的方式來添加。

關于熱敏性的微量營養素，因為膨化水份和烘干溫度所產生影響， 我們可以舉很多的例子。從蝦青素來講，我們用蝦青素的微膠囊，基本隨著膨化溫度的升高或是膨化過程中加水量的降低，蝦青素的有效性在減少。所以，在膨化的時候，適當提高加水量，是有效控制熱敏微量營養素損失的一個有效途徑。

而在飼料顆粒的物理質量方面，飼料顆粒良好的膨脹率，保證了顆粒的吸油和鎖油能力以及投喂時顆粒在水中的緩沉效果；良好的耐磨度（PDI）和硬度能避免飼料顆粒在管道內輸送過程中的破碎及粉末產生；優良的水中穩定性能確保較低的FCR并減少營養素在水中的損失從而減輕對養殖水體的污染；此外硬度和水中穩定性不佳還會影響養殖動物消化道（尤其是胃）內的充實度，產生油脂反胃嘔吐等。

此外，對淀粉源或膨化料里的粘合劑的使用也要有所篩選。

圖3就是我們采用5種不同淀粉源或組合作為粘合劑做的飼料，飼料的耐磨度有很大不同，可以看到，使用預糊化的土豆淀粉的飼料耐磨度是最高的。

飼料硬度能影響飼料在魚的胃里的充實狀態。如果硬度太高相對會產生一個油脂的反吐，因為胃壁的收縮，會像打嗝一樣，把飼料里的一些油脂擠出來，造成營養素的泄露。這種現象，是我們要避免的，所以還是要關注飼料顆粒的硬度。

還有就是一些比較特殊的原料的使用，尤其是小麥蛋白，即我們俗稱的谷朊粉。如果使用量過高會使得物料在膨化腔內非常粘，所以在加工時，造成很大的難度。我們對該原料在很多個養殖品種上做過營養價值評估實驗。

在極端的高谷朊粉添加水平下加工飼料時，基本上只能夠通過膨化機和調制器內的水份添加來控制。隨著谷朊粉添加水平的提高，膨化過程中的加水量是逐漸下降的，最后雖然飼料仍能膨化出來，但實際上飼料顆粒的熟化度也是下降的。

當谷朊粉的量達到75%時的太極端情況下，我們只能把膨化腔部位的水份添加完全關掉，然后再往物料里添加一部分油脂。通過這種方式來提高潤滑度，降低粘性，但到最后，淀粉的熟化度就差不多從70%左右降低到15%。

淀粉熟化度降低的直接結果就是淀粉表觀消化率的降低，同時也會導致油脂的表觀消化率進一步降低。這主要是因為未被消化的淀粉，在腸道內積累的過程中，會強力吸附部分油脂。總而言之，因為膨化水份添加量的不同，最終導致能量的表觀消化率顯著下降。

所以，膨化參數上的略微變化，最終會在飼料營養品質層面上造成明顯的變化。此外膨化參數的選擇及設定還牽涉到能耗投入的問題，也就是特定機械能（SME）。在水解型的小麥蛋白評估實驗中，SME的變化就是因為高粘性原料的使用，它勢必導致物料在膨化腔內摩擦加大、螺桿旋轉阻力加大最終導致SME升高。

以上我所分享的內容，可簡單歸納為6點：第一，膨化加工工藝和真空噴涂技術的使用使得高脂高能型水產飼料的加工成為可能，并使得這類飼料中的油脂添加量能高達40%；第二，即使采用很高的膨化溫度仍有可能保證飼料蛋白源的高營養品質；第三，膨化過程中水份添加量必須充分，以保證淀粉的高熟化度；第四，淀粉熟化度低是導致部分飼料能量消化率低的原因之一；第五，通過后噴涂方式添加脂溶性維生素、蝦青素和飼料酶制劑等熱敏性營養素及添加劑是較為合理的方案；第六，選用高粘性原料（摩擦太高）和高油脂原料（潤滑效果降低摩擦）都是對膨化料技術的挑戰。

（本文得以成文，感謝浙江海洋大學國家海洋設施養殖工程技術中心張月星博士的翻譯以及修改工作）