低淀粉含量的配方加工浮性魚料的研究與應用

■馬 亮 張貴陽 周立春

(牧羊有限公司，江蘇揚州225009)

魚、蝦類飼料的特點是高蛋白、低能量，而常見的淀粉類原料（如小麥、面粉、木薯）屬于能量飼料，但是因為淀粉在糊化后能增強物料的黏性，在最終膨化產(chǎn)品中起到膨脹和黏合的雙重作用，所以一直以來在水產(chǎn)飼料中必須使用一定含量的淀粉類原料。但是水產(chǎn)飼料中淀粉含量太高時對魚類的養(yǎng)殖也存在一定的負面作用。所以，低淀粉配方的水產(chǎn)飼料是未來發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。

目前低淀粉（或無淀粉）配方的水產(chǎn)飼料的研究在歐洲已經(jīng)取得了突破，淀粉含量在10%以內(nèi)的浮性水產(chǎn)飼料已經(jīng)得到了廣泛的應用。而在國內(nèi)，這個課題相對起步較晚，研究與應用都比較少。目前牧羊有限公司已經(jīng)在浮性魚料上取得突破，研究出淀粉含量降低至8%，同時膨化顆粒黏彈性達標的膨化技術。

1 水產(chǎn)飼料配方中使用淀粉含量的現(xiàn)狀和飼喂過程中存在的問題

生產(chǎn)浮性魚料，早期的膨化設備制造廠家推薦使用不低于20%的淀粉含量，這樣才能讓顆粒成型，同時達到顆粒美觀均勻的效果。近些年，由于設備性能的提升，同時由于飼料生產(chǎn)廠家對膨化技術認識的提升，使用的淀粉含量有所降低。例如，目前國內(nèi)很多生產(chǎn)普通魚料和高檔魚料的廠家，其配方中淀粉含量一般使用15%～16%，但是這樣高的淀粉含量往往也伴隨著很多負面的作用。

①影響采食率。高淀粉配方在生產(chǎn)過程中，當遇到生產(chǎn)參數(shù)控制不好的時候，會產(chǎn)生顆粒浸泡時水難以透心的問題。這些顆粒硬度高，浸泡在水中30 min以上還存在硬心的現(xiàn)象。很多魚類在采食到硬心顆粒時，會直接吐出來，進而影響到飼料的采食率。

②難以消化。針對飼料硬心的問題，可以在生產(chǎn)過程中通過控制相關膨化參數(shù)來解決，但這就直接增加了膨化設備操作的難度，有時也會影響膨化設備的生產(chǎn)效率。即使膨化顆粒的硬心問題解決后，高淀粉配方生產(chǎn)的膨化顆粒也很難讓魚類有一個好的消化吸收，雖然在膨化烘干的過程中，飼料顆粒已經(jīng)幾乎完全熟化。這極大的影響了養(yǎng)殖效率的提升，也影響了魚類品質(zhì)的提升。例如一些養(yǎng)殖魚類產(chǎn)生“肥胖肚”的現(xiàn)象，往往和淀粉含量過多有直接關系。再如，難以消化的飼料顆粒被烏龜采食，甚至會產(chǎn)生脹肚脹死的情況。

2 低淀粉含量配方生產(chǎn)與加工膨化水產(chǎn)飼料帶來的問題

水產(chǎn)膨化飼料配方中淀粉含量降低到一定程度會帶來很多問題。

首先，由于淀粉含量的降低帶來的黏結(jié)性能的降低，導致顆粒在水中的穩(wěn)定性會降低。這樣的顆粒在水中浸泡比較短的時間后（如浸泡1 h以內(nèi)），顆粒開始在水中開裂，或者顆粒的黏彈性降低，這直接導致顆粒中的多數(shù)養(yǎng)分快速溶解到水中。這樣的膨化顆粒投入到魚塘中飼喂，一方面養(yǎng)分溶解于水中，對水體環(huán)境產(chǎn)生污染；另一方面飼料營養(yǎng)成分沒有被魚類所利用。

其次，淀粉含量降低將影響膨化顆粒的膨脹系數(shù)、顆粒均勻性和美觀程度。淀粉含量降低，物料擠壓時膨脹的作用減少，擠出的膨化顆粒的膨脹系數(shù)也降低。更重要的是，低淀粉配方極易產(chǎn)生均勻性差異比較大的“大小料”現(xiàn)象，嚴重的時候會導致浮性產(chǎn)品中出現(xiàn)部分顆粒下沉的現(xiàn)象。在中國大陸市場，由于競爭的激烈，衡量水產(chǎn)飼料的品質(zhì)時，大家往往把顆粒均勻性和美觀程度放在首要位置。往往即使內(nèi)在品質(zhì)再高，顆粒不美觀、不均勻往往客戶也不認可。

3 低淀粉（8%）含量配方生產(chǎn)測試與膨化顆粒指標的研究

3.1 測試配方、設備與測試方法

本研究使用某大型水產(chǎn)飼料企業(yè)的低淀粉商用浮性魚料配方，主機設備采用牧羊有限公司的MY150×2型雙螺桿膨化機。測試原料的配方成分以及測試的膨化設備參見表1。

表1 配方成分與測試設備

測試方法主要通過兩個對比試驗，對膨化機的產(chǎn)能、主電機的負載率、膨化顆粒的均勻度、膨化顆粒的容重及水中穩(wěn)定性等指標進行檢測并進行對比。其中，測試1采用常規(guī)的適應于高淀粉配方的螺桿配置，測試2采用改進的適應于低淀粉配方的螺桿配置。

3.2 顆粒均勻度的要求和測試方法

不同飼料企業(yè)對膨化顆粒的大小和均勻度控制要求有所差異。表2中的顆粒均勻度的要求是比較常見的一種要求，該要求主要從顆粒直徑和顆粒長度兩個方面來控制顆粒的大小差異。只有顆粒的長度和直徑上測取的膨脹系數(shù)差異都控制在±0.1以內(nèi)，才能認為顆粒的膨脹系數(shù)差異≤0.1，只有這樣的膨化顆粒才能算作顆粒比較均勻。

表2 顆粒均勻度的標準要求

3.3 水中穩(wěn)定性的測試方法

把烘干后膨化顆粒放置常溫的水中浸泡(見圖1)；每5 min觀察1次，查看是否出現(xiàn)膨化顆粒表面與顆粒開始剝落的現(xiàn)象，或者膨化顆粒出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。同時每5 min隨機取水中浸泡的5顆顆粒進行摔打，摔打的方法是把浸泡后的膨化顆粒放置到桌面上方高度為70～80 cm處，之后讓顆粒呈自由落體撞擊至桌面，并查看顆粒是否破裂，是否變形較大。

存在以下情況之一時，可以判定膨化顆粒的穩(wěn)定性不達標：

①顆粒浸泡后，2 h以內(nèi)出現(xiàn)顆粒表面開始剝落或膨化顆粒出現(xiàn)開裂現(xiàn)象；

②顆粒浸泡后，45 min內(nèi)出現(xiàn)摔打開裂，或摔打嚴重變形且不能自由恢復（如圖2）。

圖1 水中浸泡的膨化顆粒

圖2 摔后開裂的膨化顆粒

只有在水中浸泡45 min后，經(jīng)過如上所述的方法進行摔打不變形，同時在水中浸泡2 h表面不剝落并且不開裂的膨化顆粒（如圖3），我們才認為該膨化顆粒的水中穩(wěn)定性達標。

圖3 摔后沒有開裂且能夠恢復變形的膨化顆粒

3.4 對比測試的過程與結(jié)果（見表3）

表3 測試產(chǎn)能與顆粒評估

測試1采用常規(guī)的適應于高淀粉配方的螺桿配置，并且使用常規(guī)的普通高淀粉浮性水產(chǎn)飼料操作參數(shù)來生產(chǎn)膨化顆粒，并對相關參數(shù)進行檢測。檢測發(fā)現(xiàn)該配置和操作參數(shù)加工出的膨化顆粒的容重、膨脹系數(shù)、顆粒均勻度都不達標，同時水中穩(wěn)定性也不達標。之后，嘗試改變相關操作參數(shù)和模板配置，顆粒的容重和膨脹系數(shù)達到了理想狀態(tài)，但是不管如何調(diào)整，仍舊存在膨化顆粒水中穩(wěn)定性差的問題。

測試2采用改進的適應于低淀粉配方的螺桿配置,同時采用正交試驗方法找到了理想的操作參數(shù)。最終得到了水中穩(wěn)定性、顆粒均勻度等各項指標都比較理想的膨化顆粒，最為關鍵的是膨化機運行的效率還比較高,產(chǎn)能達到10.12 t/h時的主電機負載率僅為85.5%,并且在該配置和參數(shù)下膨化機生產(chǎn)線能夠穩(wěn)定連續(xù)生產(chǎn)。

測試的結(jié)果表明，螺桿配置和操作參數(shù)是影響低淀粉配方加工膨化顆粒指標達標的核心因素。

3.5 對比測試的結(jié)論

根據(jù)本次的對比測試結(jié)果以及對以往15%左右含量的高淀粉配方的生產(chǎn)經(jīng)驗進行比較，我們可以看出淀粉含量為8%的低淀粉配方的水產(chǎn)飼料與淀粉含量為15%的高淀粉配方的水產(chǎn)飼料生產(chǎn)的設備配置和加工參數(shù)有很大的差異。生產(chǎn)低淀粉配方時比較易產(chǎn)生顆粒不均勻的現(xiàn)象，并且顆粒的水中穩(wěn)定性難以達到要求，解決這個問題只有使用專門設計的適應于低淀粉配方的螺桿配置和選擇合理的加工參數(shù)來解決。

4 結(jié)束語

本次研究主要使用淀粉含量為8%的配方加工浮性水產(chǎn)飼料，使用的主機設備是雙螺桿膨化機。從設備調(diào)整的思路以及加工參數(shù)的調(diào)整來看，該技術可以在單螺桿膨化機上進行拓展應用，這也是今后要進行的一項研究工作。今后的低淀粉配方的研究工作還包括：淀粉含量進一步降低到5%及以下時生產(chǎn)浮性水產(chǎn)飼料的設備配置和加工參數(shù)技術的研究；油脂和蛋白含量更高的其它低淀粉配方生產(chǎn)浮性水產(chǎn)飼料的加工技術的研究；沉性和緩沉性的低淀粉配方的生產(chǎn)技術等。

總之，使用低淀粉含量配方加工膨化水產(chǎn)飼料的技術研究在國內(nèi)剛剛起步，雖然目前已經(jīng)取得了一定突破，也已經(jīng)有一些水產(chǎn)飼料企業(yè)進行商用，但是我們還有很長的路要走。