擠壓蒸煮機(jī)是一個瞬時高溫高壓的生物反應(yīng)器，它有利于飼料結(jié)構(gòu)組織化和提高營養(yǎng)利用率。目前，利用擠壓蒸煮技術(shù)生產(chǎn)水產(chǎn)飼料在全世界迅速推廣，歐美較發(fā)達(dá)國家中膨化飼料已占水產(chǎn)飼料80%，而我國于20世紀(jì)90年代后才剛開始起步。
蛋白質(zhì)是水產(chǎn)飼料中最重要的成分，通常占25%～50%，甚至更多。擠壓蒸煮處理對蛋白質(zhì)性質(zhì)有一定影響，關(guān)系到蛋白質(zhì)的消化性和溶解率，從而影響蛋白質(zhì)的利用率。國內(nèi)關(guān)于擠壓蒸煮在植物蛋白組織化方面的研究已經(jīng)取得較大進(jìn)展，且在生產(chǎn)中已得到廣泛應(yīng)用，但對動物性蛋白組織化的研究剛剛起步。關(guān)于擠壓對蛋白質(zhì)的影響目前有兩種結(jié)論相反的研究結(jié)果：一種研究結(jié)果表明，擠壓能提高蛋白質(zhì)的消化率；而另一種研究結(jié)果表明，擠壓能降低蛋白質(zhì)的消化率。
目前，隨著全球養(yǎng)殖業(yè)的飛速發(fā)展，動物性蛋白資源日趨緊張，開發(fā)植物蛋白水產(chǎn)飼料成為必然，而純粹的植物性蛋白飼料由于適口性差，不利于魚的生長發(fā)育。魚粉是肉食性魚類飼料的主要原料，但魚粉價格比植物蛋白如豆粕要高很多。因此，在水產(chǎn)飼料中用大豆豆粕替代部分魚粉，會大大降低飼料成本。本試驗中，作者以大豆豆粕和魚粉為蛋白原料，采用擠壓技術(shù)制備顆粒水產(chǎn)飼料，研究了擠壓顆粒飼料的性質(zhì)及擠壓蒸煮對蛋白質(zhì)的影響，以期為開發(fā)新型水產(chǎn)飼料的可替代蛋白源提供參考資料。
1、材料與方法
1.1材料與設(shè)備
試驗用魚粉是從秘魯進(jìn)口的，豆粕為出口產(chǎn)
品，玉米粉是從市場購買的。
試驗用試劑氫氧化鈉、硼酸、鹽酸、硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、無水乙醇、溴甲酚綠、甲基紅均為分析純；胃蛋白酶(1: 3000)購自藍(lán)季科技發(fā)展有限公司。
試驗用儀器設(shè)備有：BC -45型雙螺桿擠壓機(jī)；FW100型高速萬能粉碎機(jī)；BSI10 S分析天平（北京賽多利斯天平有限公司生產(chǎn)）；pHS -3C型精密pH計（上海精密科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)）；HWS26型電熱恒溫水浴鍋（上海一恒科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)）；可見分光光度計721型（上海光譜儀器有限公司制造）；101 -2 - BS型電熱鼓風(fēng)干燥箱（上海躍進(jìn)醫(yī)療器械公司生產(chǎn)）；101A -3型干燥箱（上海市實驗儀器總廠生產(chǎn)）；離心機(jī)（美國科俊儀器廠生產(chǎn)）；半微量凱氏定氮儀、水浴恒溫震蕩鍋。
1.2分析測試
1.2.1 蛋白質(zhì)含量 采用SN/T 0800.3 - 1999《進(jìn)出口糧食、飼料粗蛋白質(zhì)檢驗方法》測定飼料中的蛋白質(zhì)含量。
1.2.2蛋白質(zhì)消化性 采用GB/T17811 - 1999《動物蛋白質(zhì)飼料消化率的測定一胃蛋白酶法》測定飼料中蛋白質(zhì)的消化性。
1.2.3蛋白質(zhì)的溶解率將3g顆粒飼料樣品加入27 mL海水中溶解，充分?jǐn)嚢?0 min，在6℃下離心20 min (10 000 r/min)，棄上清液。加海水再離心20 min，將沉淀物在60℃下烘干至水分含量為15%以下，測定沉淀物中的蛋白質(zhì)含量。用樣品中的蛋白質(zhì)含量減去沉淀中的蛋白質(zhì)含量，即為海水中溶解的蛋白質(zhì)含量。
1.2.4飼料吸水性的測定截取直徑為0.5 cm長度為2 cm大小顆粒飼料各20粒，稱重后放入盛有海水的燒杯中，1 h后取出，用濾紙瀝干后稱重，根據(jù)浸泡前后的重量計算出顆粒飼料吸水率。
1.2.5飼料漂浮性的測定截取2 cm大小顆粒飼料各20粒，放入盛有海水的燒杯中，觀察顆粒飼料在不同時間的漂浮情況。
1.2.6飼料配方的確定根據(jù)魚類對飼料營養(yǎng)成分的需要，選定3種飼料配方：第一種是植物蛋白飼料，即按w（玉米粉）：w（豆粕）=1：3.9混配；第二種是動物蛋白飼料，即按著w（玉米粉）：w（魚粉）=1：2. 72混配；第三種是植物蛋白和動物蛋白混合飼料，即按w(玉米面)：w（魚粉）：w（豆粕）=1：1.5：1.75混配。1.2.7飼料的制備3種配方飼料分別采用兩種方法制備：用雙螺桿擠壓機(jī)擠壓，即在瞬時高溫高壓條件下擠壓蒸煮（雙螺桿擠壓機(jī)的運(yùn)行參數(shù)：螺桿轉(zhuǎn)速為450~ 480 r/min，進(jìn)料速率為12%，進(jìn)水率為10%，機(jī)筒各段溫度分別為100～105℃、145～150℃、175～180℃、175～180℃和120～125℃)；采用普通蒸煮方式，即采用家用鍋蒸煮30 min。
2、結(jié)果與分析
2.1飼料中蛋白質(zhì)的消化性
從表1可見：擠壓顆粒飼料蛋白質(zhì)的消化率明顯高于普通蒸煮飼料，且采用同一種蒸煮方式生產(chǎn)的飼料蛋白質(zhì)消化率基本相同。表明擠壓蒸煮明顯提高了飼料中蛋白質(zhì)的消化率，對飼料中的植物性蛋白（豆粕和玉米面）、動物性蛋白（魚粉和玉米面）及植物性蛋白和動物性蛋白混合飼料（魚粉、豆粕和玉米面）的消化率影響作用基本相同。3種擠壓顆粒飼料中蛋白質(zhì)的平均消化率為66.9 010，比3種普通蒸煮飼料中蛋白質(zhì)的平均消化率(53, 8qo)高24. 4%，表明擠壓蒸煮有利于提高飼料中蛋白質(zhì)的消化率。
2.2擠壓顆粒飼料中蛋白質(zhì)的溶解率
本試驗結(jié)果表明：3種擠壓顆粒飼料中蛋白質(zhì)的溶解率明顯不同，平均值為38.4%其中，以魚粉和玉米面為原料制備的顆粒飼料蛋白質(zhì)溶解率最高，達(dá)42.7%，比以植物性蛋白（豆粕和玉米面）為原料制備的顆粒飼料的蛋白質(zhì)溶解率(34%)高25. 6qo；以粉、豆粕和玉米面為原料制備的顆粒飼料蛋白質(zhì)溶解率介于二者之間，為38. 5%。以上結(jié)果表明，以動物蛋白（魚粉和玉米粉）為原料擠壓的顆粒飼料中的蛋白質(zhì)更易溶解于海水中，這可能是水產(chǎn)養(yǎng)殖中魚飼料利用率較低的一個重要原因。
2.3擠壓顆粒飼料的漂浮性
從表2可見：3種顆粒飼料在海水中都有很好的漂浮性，其中，以豆粕、魚粉和玉米粉制備的顆粒飼料的漂浮性最好，在靜止條件下，36 h后仍然沒有沉淀出現(xiàn)；以魚粉和玉米粉為原料制備的顆粒飼料5h后開始出現(xiàn)極少部分沉淀，24 h后沉淀量有所增加；以豆粕和玉米粉為原料制備的顆粒飼料7h后才有少量沉淀，到36 h后，漂浮性仍然很好。經(jīng)過36 h后，震蕩玻璃杯，豆粕、魚粉和玉米粉混合顆粒飼料沒有沉淀出現(xiàn)，顆粒仍然完整；而其它兩種顆粒飼料部分或大部分散落并沉淀。這可能是由于豆粕和魚粉中的蛋白質(zhì)種類和蛋白質(zhì)分子大小不同，這些蛋白分子經(jīng)過擠壓后相互交織在一起，呈網(wǎng)絡(luò)狀排列，因而漂浮性大大提高。
2.4擠壓顆粒飼料吸水性分析
從表3可見：3種擠壓顆粒飼料在海水中都有很強(qiáng)的吸水性，用豆粕和玉米面為原料制備的顆粒飼料的吸水卒最高，達(dá)到512%；以魚粉和玉米面為原料制備的顆粒飼料的吸水率最低( 161%)；而以豆粕、魚粉和玉米面混合制備的顆粒飼料的吸水率為277%，介于其他兩種飼料之間。試驗開始5 min內(nèi)，飼料的吸水率隨著時間的增加而增加，其中以豆粕和玉米面為原料的顆粒飼料吸水速率最快，2 min吸水率就達(dá)到453%，之后吸水速率減慢，而其他兩種顆粒飼料的吸水速率穩(wěn)步增加。30min后3種飼料的吸水率都有所降低（原因很可能是測定過程中的誤差）。以上結(jié)果表明3種飼料的吸水率在4 min或5 min后基本達(dá)到最大值，因為3種飼料在4 min和5 min時的吸水率基本恒定。另外，從飼料的形狀來看，以豆粕和玉米面為原料的顆粒飼料在海水中浸泡1 min就變軟，而其它兩種飼料在5 min前都有硬心，5 min后基本變軟。
3、結(jié)語
采用雙螺桿擠壓機(jī)制備的水產(chǎn)顆粒飼料，其特點(diǎn)是具有較高的蛋白質(zhì)消化性和溶解率，在海水中有很好的漂浮性和很強(qiáng)的吸水性。以魚粉和豆粕混合制備的顆粒飼料漂浮性和蛋白質(zhì)消化率最好，表明以部分植物性蛋白豆粕替代部分魚粉用以生產(chǎn)水產(chǎn)顆粒飼料是完全可行的。雙螺桿擠壓技術(shù)為生產(chǎn)高質(zhì)量的水產(chǎn)顆粒飼料開辟了新的途徑，具有廣闊的應(yīng)用前景。但是，由于魚的養(yǎng)殖種類不同，對飼料營養(yǎng)的需求也完全不一樣，本試驗中只是針對魚飼料的主要成分進(jìn)行配比而擠壓成的顆粒飼料的性質(zhì)進(jìn)行研究，沒有完全針對某一種魚的營養(yǎng)特性進(jìn)行研究。因此，今后有待于對不同營養(yǎng)需求的某種魚用的顆粒飼料進(jìn)行研究，這樣才能有針對性地、更好地為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)服務(wù)。
三門峽富通新能源生產(chǎn)銷售的顆粒機(jī)、飼料顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)是養(yǎng)殖戶們不錯的選擇。
