■辛 欣 郭雪松 狄 蕊 孫夢(mèng)藝 吳曉萌
(遼寧醫(yī)學(xué)院食品科學(xué)與工程系,遼寧錦州121000)
近年來(lái),飼料價(jià)格不斷上漲,這一因素被認(rèn)為是影響水產(chǎn)養(yǎng)殖效益的重要因素之一,而魚(yú)粉在水產(chǎn)飼料中作為主要蛋白原料其成本過(guò)高,因而尋找替代魚(yú)粉的高蛋白低成本飼料成為解決水產(chǎn)養(yǎng)殖效益問(wèn)題的重要方法。在豆粕與魚(yú)粉作為飼料成分的對(duì)比試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),豆粕對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)有明顯優(yōu)勢(shì)[1],并鑒于動(dòng)物性蛋白存在成本高的缺點(diǎn),學(xué)者們將研究方向轉(zhuǎn)向植物及其副產(chǎn)物蛋白。
玉米黃粉為濕法生產(chǎn)玉米淀粉在麩質(zhì)分離過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物,其蛋白含量為31%~60%,有的甚至達(dá)到70%蛋白質(zhì)[2],玉米黃粉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高于大豆蛋白和魚(yú)粉[3-5],由此玉米黃粉作為低成本高蛋白的物質(zhì)可以添加到飼料中替換魚(yú)粉。本文通過(guò)對(duì)鯉魚(yú)成長(zhǎng)情況及魚(yú)肉品質(zhì)的監(jiān)測(cè)及檢測(cè)分析,將高蛋白含量的玉米黃粉替代飼料中的魚(yú)粉,對(duì)玉米黃粉的替代量進(jìn)行討論,評(píng)價(jià)玉米黃粉替代魚(yú)粉在鯉魚(yú)飼料中的應(yīng)用效果,為食品副產(chǎn)物在飼料行業(yè)中的利用開(kāi)辟了新的思路。
1.1.1 試驗(yàn)材料
鯉魚(yú)苗(草鯉,其平均體長(zhǎng)為3.45 cm,平均體重為1.23 g)、蛋白含量為63.03%的玉米黃粉。
1.1.2 主要試劑
氫氧化鈉、鹽酸、濃硫酸、無(wú)水乙醇、硫酸銅、硫酸鉀、硼酸、甲基紅、溴甲酚綠、酚酞等均為分析純。
1.1.3 主要設(shè)備
分析天平(FA2004B北京奧賽利特科技發(fā)展有限公司)、凱氏定氮儀(ATN-100上海洪紀(jì)儀器設(shè)備有限公司)、索氏抽提裝置(SCT-06杭州匯爾儀器設(shè)備有限公司)。
1.2.1 飼養(yǎng)分組及管理
魚(yú)苗預(yù)試期為1周,期間投喂對(duì)照組飼料,預(yù)試期結(jié)束后,開(kāi)始正式分組試驗(yàn),隨機(jī)選取300尾鯉魚(yú)苗按照表1分為對(duì)照組、試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組、試驗(yàn)Ⅲ組、試驗(yàn)Ⅳ組。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧,試驗(yàn)組在對(duì)照組飼料中添加玉米黃粉替代魚(yú)粉,其替代魚(yú)粉量占總量水平分別為5%、10%、15%、和20%。每組3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)20尾鯉魚(yú)魚(yú)苗,放入5個(gè)規(guī)格為600 cm×400 cm×280 cm的水箱中喂養(yǎng),試驗(yàn)為期90 d。試驗(yàn)期間采用微流水交換,每天換水六分之一。每天測(cè)3次水溫,平均水溫為(23±4)℃,每天24 h充氣增氧,保持溶解氧在7.0 mg/l左右。每天上、下午投飼2次,采用飽食投飼法投喂,即根據(jù)魚(yú)類的攝食和生長(zhǎng)情況確定投飼量,日投飼率為試驗(yàn)魚(yú)體重量的5%,每20 d稱重并調(diào)整一次投喂量。
表1 飼料組成及營(yíng)養(yǎng)水平(%)
1.2.2 鯉魚(yú)生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定
在試驗(yàn)開(kāi)始和結(jié)束時(shí)從每組網(wǎng)箱中隨機(jī)取魚(yú)10尾,測(cè)量體長(zhǎng)和體重,分析鯉魚(yú)增重率、平均日增重,并對(duì)每箱魚(yú)的成活率進(jìn)行計(jì)算。
增重率(%)=(平均最終體重-平均初始體重)/平均初始體重×100;
平均日增重(g/d)=(平均終末體重-平均初始體重)/試驗(yàn)天數(shù);
成活率(%)=存活尾數(shù)/放養(yǎng)尾數(shù)×100。
1.2.3 鯉魚(yú)魚(yú)肉品質(zhì)測(cè)定
對(duì)魚(yú)肉品質(zhì)的評(píng)價(jià)主要針對(duì)魚(yú)肉的肌肉粗蛋白、粗脂肪含量進(jìn)行測(cè)定。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)從每個(gè)箱子中隨機(jī)抽取10尾魚(yú),取背腹部大側(cè)肌,液氮速凍,-30℃冰箱保存。測(cè)量時(shí)解凍,將凈肉剪碎混勻,按照國(guó)標(biāo)法測(cè)定魚(yú)肉的肌肉粗蛋白及粗脂肪含量[6-7]。
1.2.4 經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)
經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)選取飼料系數(shù)及飼料增重成本來(lái)衡量,按照下式進(jìn)行計(jì)算:
飼料系數(shù)(FCR)=尾均攝入量/尾均增重;
飼料增重成本(元/kg)=[攝食量(kg)×飼料成本(元/kg)]/總增重(kg)。
1.2.5 數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)采用SPSS17.0軟件進(jìn)行分析,對(duì)各組數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析,方差齊性則運(yùn)用LSD法進(jìn)行單因素方差分析;方差非齊性采用T3法進(jìn)行單因素方差分析;并對(duì)各組差異的顯著性進(jìn)行多重比較。以P<0.05作為差異顯著性判斷,試驗(yàn)結(jié)果均采用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。
由表2可知,初始體長(zhǎng)、初始體重兩個(gè)指標(biāo)中各組間比較,無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而在最終體長(zhǎng)、最終體重、平均個(gè)體日增重指標(biāo)中各組間差異顯著(P<0.05),試驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ組均低于對(duì)照組,差異顯著(P<0.05);在增重率指標(biāo)中,除試驗(yàn)Ⅰ組顯著高于對(duì)照組外,試驗(yàn)組均低于對(duì)照組,其中試驗(yàn)Ⅱ組與對(duì)照組無(wú)顯著性差異(P>0.05),試驗(yàn)Ⅲ和Ⅳ組與對(duì)照組比較,均有顯著性差異(P<0.05)。在成活率指標(biāo)中,試驗(yàn)組與對(duì)照組比較差異顯著(P<0.05),各試驗(yàn)組組間比較差異顯著(P<0.05),其中試驗(yàn)Ⅳ組高于其他組別。
表2 玉米黃粉對(duì)鯉魚(yú)生長(zhǎng)性能的影響
綜合分析玉米黃粉對(duì)鯉魚(yú)生長(zhǎng)性能影響,可以看出,試驗(yàn)Ⅰ組生長(zhǎng)性能指標(biāo)均顯著高于對(duì)照組(P<0.05),其他試驗(yàn)組生長(zhǎng)性能指標(biāo)均低于對(duì)照組,即試驗(yàn)Ⅰ組有助于鯉魚(yú)的生長(zhǎng),隨著替代魚(yú)粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,其生長(zhǎng)性能與玉米黃粉的替代魚(yú)粉的量的影響呈負(fù)相關(guān)。
表3 玉米黃粉對(duì)魚(yú)肉品質(zhì)的影響(%)
由表3可知,試驗(yàn)Ⅱ組魚(yú)肉粗蛋白含量顯著高于對(duì)照組及其他試驗(yàn)組(P<0.05),對(duì)照組、試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅲ組之間沒(méi)有顯著性差異(P>0.05),對(duì)照組、試驗(yàn)Ⅲ組和試驗(yàn)Ⅳ組之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。而魚(yú)體粗脂肪含量隨著玉米黃粉替代魚(yú)粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而降低,二者呈負(fù)相關(guān),試驗(yàn)Ⅰ組與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05),其余試驗(yàn)組與對(duì)照組差異顯著(P<0.05);試驗(yàn)組間,試驗(yàn)Ⅰ組與其他試驗(yàn)組差異顯著(P<0.05),試驗(yàn)Ⅱ組、試驗(yàn)Ⅲ組和試驗(yàn)Ⅳ組無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。綜合粗蛋白與粗脂肪含量指標(biāo)可以看出,試驗(yàn)Ⅰ組和試驗(yàn)Ⅱ組飼料相對(duì)較好,可以優(yōu)化魚(yú)肉品質(zhì)。
表4 經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)
通過(guò)對(duì)表4飼料系數(shù)值的分析,試驗(yàn)組的數(shù)據(jù)均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。通過(guò)對(duì)飼料系數(shù)與生長(zhǎng)指標(biāo)結(jié)合的分析可以得出,在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)玉米黃粉替代魚(yú)粉下,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)與飼料系數(shù)呈負(fù)相關(guān)。
通過(guò)對(duì)不同飼料添加情況分析得出平均飼料增重成本如表4所示,試驗(yàn)組中,玉米黃粉替代魚(yú)粉質(zhì)量越多,飼料增重成本越高;試驗(yàn)Ⅰ組中飼料增重成本最低,為2.27元/kg,低于空白2.31元/kg,也就是說(shuō),當(dāng)玉米黃粉替代魚(yú)粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%時(shí),經(jīng)濟(jì)效益最高。
國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)動(dòng)物的飼料研究比較深入,尤其是水產(chǎn)動(dòng)物飼料。張衛(wèi)東對(duì)近年來(lái)對(duì)鯉魚(yú)養(yǎng)殖的飼料營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了報(bào)道[8],飼料中的營(yíng)養(yǎng)成分都有一定的要求,因此飼料中的營(yíng)養(yǎng)成分有著不同的數(shù)量標(biāo)準(zhǔn),蛋白質(zhì)含量是飼料的一個(gè)重要指標(biāo),而目前推薦使用的鯉魚(yú)營(yíng)養(yǎng)飼料中大多采用魚(yú)粉作為飼料蛋白提供源,而魚(yú)粉的成本較高,需要通過(guò)某些廉價(jià)且營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相當(dāng)?shù)牡鞍罪暳献鳛樘鎿Q。玉米黃粉發(fā)酵后添加到鵪鶉飼料中可以提高鵪鶉的生長(zhǎng)性能[9],玉米黃粉能否作為廉價(jià)蛋白替代魚(yú)粉成為本試驗(yàn)的探討主題。因此本文通過(guò)選用玉米黃粉作為魚(yú)粉的替代蛋白進(jìn)行試驗(yàn),探討玉米黃粉替代魚(yú)粉的功效。
在多種水產(chǎn)類動(dòng)物飼料中,不同飼料組成對(duì)動(dòng)物的生理功能有著輔助的作用,例如:某些具有特殊生理調(diào)節(jié)功能的物質(zhì)不僅可以使飼料中的營(yíng)養(yǎng)成分含量增加,而且可以提高動(dòng)物的免疫力及抗氧化性[10],進(jìn)而提高鯉魚(yú)的成活率;同時(shí)玉米黃粉蛋白提取液具有抗氧化性,進(jìn)而對(duì)提高免疫力有著促進(jìn)作用[11]。因此,本試驗(yàn)以蛋白含量高的玉米黃粉對(duì)鯉魚(yú)進(jìn)行試驗(yàn),替代鯉魚(yú)飼料中的魚(yú)粉,得出玉米黃粉的添加有助于鯉魚(yú)的生長(zhǎng)及存活的結(jié)論。從添加玉米黃粉對(duì)鯉魚(yú)生長(zhǎng)情況研究角度來(lái)看,添加玉米黃粉可以縮短鯉魚(yú)生長(zhǎng)周期,并使其成活率有著顯著提高;從個(gè)別添加量級(jí)別來(lái)看,添加5%的玉米黃粉比不添加玉米黃粉的飼料的鯉魚(yú)生長(zhǎng)體長(zhǎng)、體重、增重率及平均個(gè)體日增重有著顯著性提高;同時(shí)對(duì)比同樣蛋白含量較高的魚(yú)粉,在低添加量(替換魚(yú)粉5%)情況下,添加玉米黃粉的飼料飼養(yǎng)出的鯉魚(yú)生長(zhǎng)性能顯著高于空白及其他高替換量飼料飼養(yǎng)出的鯉魚(yú)生長(zhǎng)性能,說(shuō)明在低劑量的情況下玉米黃粉作為飼料成分優(yōu)于魚(yú)粉,但當(dāng)玉米黃粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)不斷增加,對(duì)魚(yú)體的生長(zhǎng)性能有顯著的反作用,這是由于玉米黃粉是來(lái)源于玉米淀粉生產(chǎn)的副產(chǎn)物,而玉米中的蛋白質(zhì)由于缺少賴氨酸而影響玉米蛋白的質(zhì)量?jī)r(jià)值,使其在合成體內(nèi)蛋白受到了限制,造成高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的玉米黃粉會(huì)影響鯉魚(yú)生長(zhǎng)性能,表現(xiàn)為體長(zhǎng)、體重等指標(biāo)降低。
影響魚(yú)體內(nèi)蛋白質(zhì)及脂肪的合成因素較多,例如動(dòng)物體內(nèi)消化系統(tǒng)分泌的膽汁酸鹽及膳食纖維,玉米中較高含量的膳食纖維可以使進(jìn)入腸道的食物黏度增加,膽汁酸濃度隨之降低,從而使腸道乳化脂肪能力減弱,導(dǎo)致脂肪的消化率降低[12-13]。魚(yú)體蛋白質(zhì)的含量降低不僅與合成其必需氨基酸含量有關(guān),同時(shí)與膳食纖維含量也有關(guān)。由于鯉魚(yú)體內(nèi)沒(méi)有消化膳食纖維的酶,而膳食纖維可以包裹著蛋白質(zhì)分子使其不與體內(nèi)蛋白酶接觸,進(jìn)而抑制蛋白質(zhì)在體內(nèi)的消化吸收及轉(zhuǎn)化,因此影響鯉魚(yú)魚(yú)肉蛋白質(zhì)及脂肪含量,而玉米黃粉相對(duì)魚(yú)粉含有較高的膳食纖維,在消化吸收方面會(huì)影響蛋白質(zhì)及脂肪的合成,造成高劑量的替代后使魚(yú)體蛋白及脂肪含量降低。而適當(dāng)?shù)蛣┝康奶鎿Q對(duì)其消化吸收影響較少,但可以使魚(yú)體生長(zhǎng)較好,所以,用玉米黃粉替換5%的魚(yú)粉有助于魚(yú)體蛋白及脂肪的合成。
從經(jīng)濟(jì)效益層面分析,試驗(yàn)組替換了不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的魚(yú)粉對(duì)魚(yú)體生長(zhǎng)起到了不同的影響;高劑量替代魚(yú)粉玉米黃粉降低了鯉魚(yú)的生長(zhǎng)性能并且較顯著地降低了魚(yú)肉的品質(zhì),使飼料增重成本增加;而廉價(jià)的玉米黃粉在飼料中替代魚(yú)粉5%時(shí),不僅顯著地提高了魚(yú)體的生長(zhǎng)指標(biāo)并對(duì)魚(yú)肉品質(zhì)有較好的優(yōu)化,進(jìn)而使飼料增重成本降低。綜合來(lái)看,添加低劑量的玉米黃粉可以優(yōu)化飼料結(jié)構(gòu),進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益。
玉米黃粉替代魚(yú)粉對(duì)鯉魚(yú)生長(zhǎng)性能及魚(yú)肉品質(zhì)有著不同的影響,添加低劑量(5%)的玉米黃粉對(duì)鯉魚(yú)生長(zhǎng)及魚(yú)肉品質(zhì)有積極影響,而添加高劑量(>10%)的玉米黃粉會(huì)對(duì)鯉魚(yú)生長(zhǎng)及魚(yú)肉品質(zhì)有負(fù)面影響,所以添加玉米黃粉時(shí)需要在添加量上有著一定的限制。建議飼養(yǎng)鯉魚(yú)甚至其他水產(chǎn)動(dòng)物時(shí),不僅要考慮飼料成分及成本因素,而且要對(duì)添加量進(jìn)行確定。