擠壓膨化工藝中原料的選擇與應用
采用擠壓膨化技術生產水產動物飼料在我國已有十多年的曆史,該技術的發展為水產飼料的生產帶來革命性的變革,同時在資源的開發上也越來越顯示出重要作用。飼料原料成分的選擇對最終產品的結構、質量、擠出難易度、營養價值、經濟效益以及需要時適應高水平脂肪能力影響極大。因此,選擇原料使配料價在最低位仍能保持高質量標準,並且加工費用最低,這樣的能力對每一位技術人員來說是一場挑戰。
1.蛋白質資源
蛋白質成分是水產動物成長和維持生命所必需的一種營養素,也是水產飼料中最重要的成分,通常占配方的25%~50%,甚至更多。蛋白質資源可分為植物性蛋白、動物性蛋白和單細胞蛋白等幾大類。植物性蛋白源主要包括某些豆類籽實(大豆、蠶豆等)、油料作物籽實的加工副產品及糟粕類;動物性蛋白源種類甚多,它們是肉類、魚類和乳品加工廠的副產品或其它動物產品的統稱,在我國主要有魚粉、肉骨粉、血粉、蠶蛹、羽毛粉等;單細胞蛋白源也稱為微生物飼料,指有飼用價值的微藻、酵母、細菌等微生物。?
植物性蛋白源與動物性蛋白源相比較各自有不同的特性。由於功能特性的影響,在擠壓膨化時,它們的表現不一樣。對植物性蛋白源而言,膨化過程中的熱、濕、壓力和各種機械作用,一方麵降低飼料原料中的胰蛋白酶抑製劑、血球凝集劑、棉酚、環丙烯脂肪酸、芥子甙等有害物質的活性,殺死大部分乃至全部的有害微生物(如大腸杆菌、沙門氏菌等);另一方麵使蛋白質變性,打破原來的原子結構,氫和二硫化物的鍵重新排列,形成具有彈性的肉狀結構,新生基質含各種可溶物,可與澱粉基質相混,增強飼料穩定性和提高營養成分消化率。經過膨化的蛋白質,其分散性指數(PDI值)會有所下降,但對蛋白質含量無影響。糊化的澱粉與蛋白質進行物理結合,簡單的水抽濾法不能將這些蛋白質去除,故較難檢出,影響了蛋白質的分散性指數的測定值,但在水產動物的體內,糊化澱粉很容易溶解消化,從而釋放出被結合的蛋白質,使之被消化利用。?
動物性蛋白擠出膨化時則不象植物性蛋白或澱粉那樣同其它成分結合或膨化,它們在結構上沒有什麼作用,僅在提高增重性能上好於植物性蛋白。另外,在飼料中添加氨基酸效果也不明顯,原因之一是由於合成氨基酸吸收與蛋白質氨基酸受到約束,參與反應時,不能同時到達蛋白質合成現場,因此合成氨基酸合成蛋白質不能有效進行。二是因為蝦、蟹類水產動物攝食緩慢而飼料中合成氨基酸很快溶解滲出,當蝦、蟹類攝食時,其中合成氨基酸已溶解到水中。?
所以,在使用蛋白質資源時要合理利用:第一根據水產動物品種、生長發育階段、生產產品的要求、目的,對飼料動物性蛋白質的要求,並考慮動物性飼料本身所含有的營養物質以及配合飼料的比例來決定其用量;第二動物性蛋白源所含有的營養物質雖能補充植物性飼料缺乏的“動物營養因子”,但價格較貴,不可能大量使用,而植物性蛋白加工時具有吸水性、彈性、凝固性及其它功能特性,因此兩者配合使用,可收到良好的效果。在製造工藝日趨完善的情況下,適當增加植物性蛋白源也未償不可。?
2. 澱粉資源?
澱粉是水產飼料中發現的主要碳水化合物形式,它在最終產品中起膨化和粘結的雙重作用。飼料中的澱粉水平由營養需要及所希望達到顆粒密度來確定。為保證飼料在水中的穩定性,下沉的水產飼料中澱粉含量最低要達到10%,而浮的最少要20%,增加澱粉的含量將提高膨化產品的膨化密度。在膨化工藝下,下沉的水產飼料有希望“膨脹”超過衝模孔10%~15%,浮的飼料將膨脹至少比衝模孔大50%。另外,達到希望的膨化密度的飼料需要澱粉量也受到水溶性和配方中的膨化蛋白質的影響,這些功能性蛋白的存在,會增進膨化和粘結特性並將降低需要澱粉的水平。
從經濟實用角度來看,小麥和小麥副產品是水產飼料最普遍的澱粉源,其它澱粉源包括玉米、大米、大麥和澱粉性食糧、豆科植物以及塊莖類(如馬鈴薯、甘薯等)。預熟化澱粉有時被在配方中利用,但低的操縱費用不足以抵消其高價格。根據某些水產動物生理特點,飼料中還不能含有過高的碳水化合物。比如鰻的消化管隻為身長的0.52倍~0.82倍,若碳水化合物過量易引起鰻肝髒腫脹,但為了避免鰻料在水中流失,需以α-澱粉作為粘結劑,其使用量需視魚粉的物理性狀而定,一般α-澱粉使用量約為22%。碳水化合物過量還會使魚蝦因無法呼吸而影響其正常代謝,以致活力不佳,易受病菌侵襲。