【水产】膨化和制粒加工对饲料氨基酸稳固性的影响

现在，随着水产养殖业规模化、集约化和商品化的不停发展，水产养殖动物所必要的共同饲料也在逐年增长。鱼粉和豆粕是水产动物优质的饲料卵白源，由于鱼粉资源的匮乏和豆粕需求的增长，其代价不停攀升。在水产动物饲料中，其他卵白源替换鱼粉和豆粕已广泛应用于饲料市场。不外，其他卵白源配制水产动物饲料，通常会缺乏差别种类水产动物所需的必须氨基酸。因此，在饲料配制和生产应用上，一样平常是接纳进步配方中卵白质的用量来办理，如许会导致日粮其他氨基酸的过剩、卵白质的浪费、饲料本钱的增长、情况氮排放加大等题目。在植物性卵白的水产动物日粮中添加赖氨酸、蛋氨酸等，在不影响水产动物生长和康健的环境下，可以办理淘汰饲料中卵白质的用量。但是，在水产饲料中添加晶体氨基酸，对一些水产动物应用结果不抱负的缘故原由，已有研究表明：相对于卵白质联合氨基酸吸取差别步、消化生理、水中溶失等。水产共同颗粒饲料的生产、一样平常接纳环模制粒和挤压膨化（蒸煮）两种工艺。饲料的制粒工艺过程是颠末蒸汽热能、机器摩擦能和压力等因素的综互助用效果，可杀灭饲料中的各种有害菌并进步饲料消化率等许多功能，但制粒过程中的热加工会造成热敏性营养身分的失效，如维生素、微生态制剂、酶制剂等，低落饲料结果。现在，晶体赖氨酸和蛋氨酸等在水产动物饲料配方中广泛应用，然而，晶体氨基酸物化特性及其在饲料加工工艺中的稳固性，是否是影响其对水产动物应用结果欠佳的缘故原由之一，有关这方面的研究，还未见报道。本研究探究了两种差别饲料加工工艺及工艺参数对饲料中添加晶体氨基酸和微胶囊氨基酸稳固性的影响，及其晶体氨基酸和微胶囊氨基酸和差别工艺饲料产物对水中溶失的相互关系，以期为饲料加工生产中晶体氨基酸丧失和水中溶失的淘汰提供参考依据。

1　质料与方法

1.1　试验质料与饲料构成

DL－蛋氨酸（饲料级，质量分数≥98.5%），L－赖氨酸盐酸盐（饲料级，纯度为99%）：无锡大江团体（无锡）；玉米醇溶卵白：江苏吴江市八坼药用辅料厂；海藻酸钠和明胶：国药团体化学试剂有限公司。底子饲料配方及质料组偏见表1，将各质料举行混淆和粉碎，使其全部通过80目筛；微量身分接纳逐级扩大法添加与大质料混淆匀称后，调质，制粒。

1.2　仪器与装备

FW100型高速粉碎机：津泰斯特仪器有限公司；HH－2型恒温水浴锅：金坛市繁华仪器制造有限公司；FC160C锤式粉碎机：海中药机器厂；HJJ－20型螺带混淆机：无锡中亚粮机厂；Buhler－180实行环模制粒机：布勒机器制造有限公司；DS32－II型双螺杆挤压机；济南赛信膨化机器有限公司；Agilent1100液相色谱仪：美国安捷伦公司；Quanta－200扫描电子显微镜：荷兰FEI公司。

1.3　试验方法

　　制粒机制粒工艺参数（表2）及制粒流程：将3种差别的饲料质料混淆后，分别取约1500g物料举行调质，调质设置条件：蒸汽通入流量为35g/min，调质温度（90±5）℃，调质时间75s，调质后，物料水分约19%。环模直径62.5px，喂料制粒，待喂料频率稳固后，取样约800g颗粒饲料，然后立刻置于密闭而且保温的稳固器（5L带塞广口玻璃瓶）中，在温度为95℃条件下稳固30min，然后在65℃下干燥90min，冷却至室温，测定相干指标。

　　挤压蒸煮工艺参数设定及制粒流程：双螺杆挤压机，套筒分3段，温度分别为：加料区（Ⅰ区）温度稳定65℃，加温区（Ⅱ区）根据试验计划设4个差别的温度不加热，90℃、120℃、150℃，膨化区（Ⅲ区）90℃；螺杆长径比为16∶1；模头为6孔（模孔直径为2.0mm）圆形；调治切刀可生产颗粒长为4.0mm～6.0mm。将3种差别的饲料质料混淆后，再加水混淆匀称，物料水分为32%，未调质，然后在差别的挤压温度下按照表2的挤压工艺参数制粒，在各设定的参数稳固后，分别取待测样品，在65℃下干燥90min后，冷却至室温，测定相干指标。

1.4　水中稳固性和晶体氨基酸在水中的溶失

　　取约10g颗粒饲料单层置于不锈钢圆筒测试筛（直径250px，高125px，底部网孔径1.68mm）中，加盖以防样品外溢；将测试筛放入盛有100L淡水的水族箱中，在充气使水流近似养殖水流0.8L/min条件下浸滤30、60、120、240、480min；将浸滤后的颗粒饲料和最初的颗粒饲料（未滤浸）放烘箱内涵65℃温度烘干4h；然后盘算浸滤颗粒和最初颗粒的干物重。颗粒饲料水稳固性指标（WSI）=（浸滤颗粒干物质质量/最初颗粒物质质量）×100。把在60min和120min时取的浸滤颗粒和最初颗粒饲料研磨，用Agilent1100Series高效液相色谱仪测定赖氨酸和蛋氨酸含量，盘算其在水中的溶失率。

1.5　饲料中晶体氨基酸体外缓释结果评价

　　人工肠液配制：参照对虾消化液（肝胰脏和肠液）pH和卵白酶活配制。将磷酸二氢钾13.6g加水1000mL，用0.4%NaOH溶液调治pH至7.8；另将胰卵白酶10g加适量水溶解，再将两液混淆，然后加水定容至2000mL即可。取约8g颗粒饲料（120℃条件制粒）置于消化液内，分别在浸滤30min、60min、120min时取出，部门颗粒饲料；将浸滤后的颗粒饲料和最初的颗粒饲料（未滤浸）放入烘箱内，在65℃温度烘干4h；把在30min、60min和120min时取的浸滤颗粒和最初颗粒饲料研磨，用Agilent1100Series高效液相色谱仪测定赖氨酸和蛋氨酸含量。

1.6　饲料晶体氨基酸测定

　　饲料样品赖氨酸和蛋氨酸测定，用安捷伦公司的Agilent 1100Series高效液相色谱仪测定。各饲料氨基酸净含量=晶体（或微胶囊）饲料氨基酸含量－底子饲料氨基酸含量。

1.7　数据处置惩罚

　　效果以均匀值表现，接纳SPSS17.0分析软件举行ANOVA单因子方差分析和Duncan's多重查验，以P＜0.05作为差别显着性判定尺度。

2　效果与分析

2.1　制粒和挤压膨化工艺对加工前后氨基酸稳固性的影响

　　环模制粒和挤压膨化工艺对晶体氨基酸和微胶囊氨基酸含量变革环境见表见3。在两种饲料加工过程中，微胶囊氨基酸的丧失低于晶体氨基酸。环模制粒工艺对晶体赖氨酸丧失显着高于微胶囊赖氨酸（P＜0.05），而对晶体和微胶囊蛋氨酸丧失影响不显着（P＞0.05），从效果分析可以看出，调质对晶体赖氨酸丧失也有显着影响（P＜0.05），而对微胶囊赖氨酸丧失没有显着影响（P＞0.05）。冷挤压对晶体和微胶囊赖氨酸丧失均有显着影响（P＜0.05），而对晶体和微胶囊蛋氨酸的丧失影响不显着（P＞0.05）。在挤压工艺过程中，挤压温度凌驾90℃，加工均对晶体和微胶囊氨基酸丧失有显着影响（P＜0.05），且晶体氨基酸丧失显着高于微胶囊丧失（P＜0.05）。

　　由表4可以看出，挤压工艺制粒过程中，挤压温度显着影响晶体氨基酸丧失（P＜0.05），随着温度的升高，晶体氨基酸丧失量有增长的趋势，晶体赖氨酸丧失分别为6.43%、9.83%、18.74%和26.66%，晶体蛋氨酸丧失分别为1.73%、7.89%、13.66%和15.20%，而120℃与150℃挤压其丧失没有显着差别（P＞0.05）。差别挤压温度对微胶囊氨基酸丧失影响不显着，在未加热、90、120和150℃挤压温度下，微胶囊赖氨酸丧失分别为5.06%、6.68%、7.69%和8.35%；微胶囊蛋氨酸丧失分别为0.57%、4.25%、5.14%和5.65%。

2.2　制粒和挤压膨化工艺对饲料水中稳固性影响

　　环模制粒工艺生产的颗粒饲料在水中的稳固性较差，在水中30min时，水中稳固性约为64.7%，浸泡60min时，水中稳固性约为18.2%，浸泡120min，颗粒饲料完全溶失在水中。挤压膨化工艺生产的颗粒饲料在水中稳固性较好，且在水中浸滤雷同时间环境下，随着挤压温度的升高，颗粒饲料越稳固，而在120℃和150℃挤压温度下，颗粒饲料在水中稳固性差别不显着。

2.3　挤压膨化工艺对饲料氨基酸水中溶失的影响

　　研究表明，颗粒饲料随着浸滤时间的延伸，氨基酸在水中的溶失率升高。在雷同浸滤时间（60min和120min），微胶囊氨基酸溶失率显着小于晶体氨基酸溶失率（P＜0.05）。可见，微胶囊壁材减缓了氨基酸在水中的溶解，这也是选择氨基酸壁材不溶于水或微溶于水的条件之一。在雷同条件下，赖氨酸在水中的溶失率均高于蛋氨酸的溶失率。

2.4　套筒温度对饲料氨基酸水中溶失的影响

　　雷同情势下的氨基酸，随着生产的饲料所用挤压温度升高，饲料氨基酸水中溶失率有降落的趋势，其缘故原由是，随着挤压温度的升高，饲料质构发生较大的变革，糊化度也在增长，使饲料在水中的稳固性加强，淘汰了饲料在水中的崩溃，从而低落了晶体氨基酸在水中的溶失。同一挤压温度条件下，饲料赖氨酸水中溶失率要高于蛋氨酸溶失率，这与晶体氨基酸各自的特性有关，晶体赖氨酸极易溶于水，而晶体蛋氨酸微溶于水。

2.5　饲料晶体和微胶囊氨基酸水中溶失与饲料水中稳固性相干性分析

　　由水中氨基酸溶失与饲料水中稳固性相干性效果分析可知，岂论是晶体氨基酸情势或微胶囊氨基酸情势，饲料在水中稳固性与氨基酸在水中的溶失是正相干的。水中浸滤60min时，其相干系数均大于0.85，水中浸滤120min时，其相干系数均大于0.78。因此，在相宜挤压工艺条件，特殊是挤压温度的控制下生产的饲料，不但水稳固性较好，也有用地掩护了晶体氨基酸在水中的溶失。

3　结论

　　饲料加工对晶体氨基酸和微胶囊氨基酸的丧失相比，相差不大，晶体赖氨酸多丧失0.37%～8.02%，晶体蛋氨酸多丧失1.16%～4.29%。只思量淘汰在加工过程中氨基酸的丧失时，应根据现实环境得当增长晶体氨基酸的添加量，以满意配方氨基酸要求量和包管动物必要量。

　　相对于加工过程，晶体氨基酸在水中的丧失较大。饲料水中浸滤60min时，差别挤压温度饲料晶体赖氨酸比微胶囊赖氨酸多溶失23.99%～40.68%，晶体蛋氨酸比微胶囊蛋氨酸多溶失9%～13.5%；饲料水中浸滤120min时，差别挤压温度饲料晶体赖氨酸比微胶囊赖氨酸多溶失24.42%～43.22%，晶体蛋氨酸比微胶囊蛋氨酸多溶失10.45%～17.47%。对底栖生存和“抱啃”摄食习性（饲料外貌积与水打仗大、时间长）水产动物来说，使用微胶囊包被晶体氨基酸，淘汰饲料中添加氨基酸在水中溶失是非常紧张的。