《Aquaculture International》:Effects of particle grind size in extruded diets on Pacific white shrimp Litopenaeus vannamei growth performance
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目前关于挤压膨化水产饲料中颗粒粉碎粒度影响的研究资料有限。因此,本研究的目的是评估不同颗粒粉碎粒度的挤压膨化饲料(其中95%的颗粒分别小于100、180、325、475和700 μm)对虾生长性能的影响。这些饲料在两种不同系统中进行测试:生物絮团(bioflo
目前关于挤压膨化水产饲料中颗粒粉碎粒度影响的研究资料有限。因此,本研究的目的是评估不同颗粒粉碎粒度的挤压膨化饲料(其中95%的颗粒分别小于100、180、325、475和700 μm)对虾生长性能的影响。这些饲料在两种不同系统中进行测试:生物絮团(biofloc)系统和绿水(green water)系统。生物絮团试验中的虾初始体重为0.4 ± 0.1 g(平均值±标准差),而绿水系统使用较大的虾,初始体重为4.30 ± 0.23 g(平均值±标准差)。两个试验均进行8周。在任一试验中,各处理之间的所有生长参数均无显著差异(p < 0.05)。生物絮团试验中,虾的最终平均体重范围为17.03至18.51 g(p = 0.5771),饲料转化率(feed conversion ratio, FCR)为1.37–1.46(p = 0.8627);绿水试验中,虾的最终平均体重范围为28.2至29.4 g(p = 0.362),FCR为1.19–1.28(p = 0.2852)。这表明,对于从幼虾到成虾的虾类,挤压膨化饲料中的粉碎粒度似乎对饲料的生物学价值没有显著影响。用于将物料粉碎至较小颗粒尺寸的额外加工时间、专用设备和能源成本可能并非必需。因此,饲料厂可能需要重新评估虾饲料粉碎规格的依据,因为挤压加工减轻了饲料制造前进行精细粉碎的需要。
全球水产养殖产量持续增长,对高质量配合饲料的需求也随之增加,而饲料占养殖运营成本的比重最大,优化其生产与使用具有重要意义。尽管当前研究多集中于饲料配方和替代原料开发,对于挤压膨化加工工艺及物理特性的关注相对不足。饲料行业普遍认为,原料细粉碎可提高饲料的消化率和混合均匀度,并在猪禽饲养中得到验证;然而,细粉碎会显著增加能耗和时间成本,有研究指出将物料粉碎至300 μm以下时能源成本显著增加。已有针对多种鱼类和甲壳动物的研究表明,颗粒粉碎粒度的影响因物种、配方、加工条件和颗粒大小而异,例如银鲈增重和饲料转化率不受粒度影响,而虹鳟则受影响;鲍鱼饲料降低粒度可提高消化率,龙虾则未改善。尤其值得注意的是,在虾类颗粒饲料中,有研究发现细粉碎可改善生长性能,但这些研究使用传统制粒工艺,且虾的规格较小(1–7 g)。挤压膨化与制粒工艺存在本质差异,挤压过程中形成的熔融体可能弱化初始粉碎粒度的重要性。因此,研究人员设计了五种粉碎粒度(100、180、325、475和700 μm,均指95%颗粒小于该粒径),在生物絮团和绿水两种养殖系统中分别对初始体重为0.4 g和4.30 g的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)进行了8周饲养试验,以评估挤压膨化虾饲料中粉碎粒度对从幼虾到成虾(体重超过22 g)生长性能的影响。
研究人员在饲料制造中采用商业虾饲料配方(由Cargill公司提供,模拟Aquaxcel 354),使用不同粉碎设备获得预定粒度:Cargill公司用0.8 mm和2.0 mm筛片粉碎,Powder Technology Inc.(PTI)用气流磨进一步粉碎,堪萨斯州立大学(KSU)用0.4 mm锤磨筛片处理。所有饲料在Wenger TX-52双螺杆挤出机中加工为直径约2 mm的沉性颗粒,挤出条件保持一致。粒度通过Ro-Tap筛分法和Malvern Mastersizer 3000激光衍射法确认。生长试验用虾苗均来自Homegrown Shrimp LLC(美国佛罗里达州Indiantown)。生物絮团养殖系统位于阿拉巴马州奥本市,绿水养殖系统位于阿拉巴马州Gulf Shores。生物絮团试验虾初始体重0.4 ± 0.1 g,放养密度200尾/m3;绿水试验虾初始体重4.30 ± 0.23 g,放养密度31尾/m3,每组5个重复。试验期间监测溶解氧、温度、盐度、pH和氨氮等水质指标。数据采用SAS 9.4进行单因素方差分析,并用Tukey HSD多重比较检验处理间差异。
在饲料粒度和物理特性方面,筛分和激光衍射结果确认五种饲料的粒度存在明显差异,但其他物理性质基本一致;颗粒直径范围为2.55–2.65 mm,沉水时间为3–5 s,且所有颗粒均具有100%沉性。在水质参数方面,两个系统中各项水质指标均维持在适宜范围内。在生物絮团试验中,各处理间终末生物量、终末均重、饲料转化率(FCR)、增重率、周增重和存活率均无显著差异;终末均重范围为17.03–18.51 g(p = 0.5771),FCR范围为1.37–1.46(p = 0.8627),存活率范围为76.67–83.33%(p = 0.5752)。在绿水试验中,同样未发现显著的处理效应;终末均重范围为28.2–29.4 g(p = 0.362),FCR范围为1.19–1.28(p = 0.2852),存活率范围为92.8–100%(p = 0.1531)。在全虾体组成和营养保留方面,绿水试验中全虾蛋白、脂肪和能量含量以及相应保留率在各处理间均无显著差异;蛋白保留率范围为38.0–39.1%(p = 0.9764),能量保留率范围为24.3–26.5%(p = 0.5507)。
讨论部分,研究人员将本结果与历史研究进行了比较。已有针对颗粒饲料的研究发现,凡纳滨对虾饲喂69 μm颗粒饲料时生长最差,124 μm与603 μm之间存在显著差异;但本试验最细粒度为100 μm,无法直接与69 μm比较,且未观察到粒度对FCR和存活率的影响。另有研究在印度明对虾颗粒饲料中发现212 μm粒度生长最佳,并指出颗粒水稳定性差是细粒度饲料效果不佳的关键因素。本研究中的挤压饲料水稳定性较好,营养溶失较低,研究人员认为这可能是未出现生长差异的原因之一。由于生长性能和体组成均无显著差异,研究人员未在本次试验中测定消化率,但预计这些挤压饲料具有较高的消化率,并指出未来可开展消化率试验以进一步检验粒度的影响。
综合两个养殖系统(绿色水和生物絮团)的结果,