摘要：為篩選出生產(chǎn)蝦蟹類水產(chǎn)顆粒飼料用黏合劑，選擇海藻酸鈉、明膠、膨潤土、羧甲基纖維素鈉4種黏合劑，用于小批量制作克氏原螯蝦（Procambarus clarkii）顆粒飼料，并評價了其耐水性，溶失率及對克氏原螯蝦攝食率的影響。養(yǎng)殖實驗結(jié)束后，對添加不同黏合劑的飼料在水中的穩(wěn)定性和溶失率進行觀察和計算，并且通過比較不同黏合劑對克氏原螯蝦攝食率的影響，以此作為指標來篩選出適宜克氏原螯蝦飼料的黏合劑。結(jié)果顯示，四種黏合劑耐水時間分別為45′24″、31′53″、37′09″、32′26″，其中海藻酸鈉的耐水性能最好，在水中溶失率最?。?6.21%）；明膠溶失率最大（58.42%）。經(jīng)過7 d的投喂，發(fā)現(xiàn)用海藻酸鈉作為黏合劑對克氏原螯蝦的攝食率影響較小，適口性較好。研究結(jié)果表明，四種黏合劑在相同添加量的情況下，海藻酸鈉耐水性能最好，溶失率最小，是實驗飼料小批量生產(chǎn)條件下蝦蟹類顆粒飼料比較適合的黏合劑。

關(guān)鍵詞：黏合劑；顆粒飼料；黏合性能；克氏原螯蝦（Procambarus clarkii）

中圖分類號：S963.7 文獻標志碼：A

隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，市場對水產(chǎn)飼料的需求也在不斷增加。為提高飼料利用率、降低養(yǎng)殖成本，通常要求水產(chǎn)顆粒飼料具有一定的耐水性。其中魚類顆粒飼料在水中的穩(wěn)定性應不小于0.5 h，蝦蟹類顆粒飼料在水中的穩(wěn)定性應不小于2 h，才能讓養(yǎng)殖動物盡可能地攝食，減少養(yǎng)分流失，從而提高餌料利用率[1-2]。粘合劑又稱之為賦形劑，是指在制作和生產(chǎn)顆粒飼料的過程中將各種飼料成分黏合，有助于顆粒黏結(jié)，增加生產(chǎn)能力，延長制粒機環(huán)模壽命，減少運輸或貯藏過程中的粉化現(xiàn)象和改善飼料品質(zhì)，而添加于飼料中以提高飼料產(chǎn)品市場競爭的物質(zhì)[3]。研究發(fā)現(xiàn)應用于水產(chǎn)飼料中的黏合劑種類有很多，按照來源可分為天然黏合劑和人工化學合成黏合劑，前者根據(jù)來源類別又可分為陸生植物類、海藻類、動物類以及礦物質(zhì)類，各類常用的黏合劑分別為淀粉、海藻酸鈉、明膠和膨潤土；后者多為高分子化合物，諸如脲甲醛、脲醛樹脂、聚乙烯醇、聚丙烯酸等，其中以羧甲基纖維素鈉用途最廣[4]。由于黏合劑的種類繁多，在生產(chǎn)中如何對其進行篩選仍未得到廣泛共識。

目前蝦蟹類飼料多選用膨化飼料，其高溫調(diào)制工藝使淀粉糊化，耐水性好，不再額外添加黏合劑[5-6]。但膨化飼料的生產(chǎn)工藝較高、器械昂貴，一般科研院所不具備生產(chǎn)膨化飼料的條件。因此，一般實驗研究都采用小型制粒設(shè)備壓制顆粒飼料，但其制作工藝（溫度，壓力，環(huán)模）決定了生產(chǎn)的顆粒飼料耐水性能差，溶失率較高，不利于實驗開展。因此，在實驗研究中，小型制粒設(shè)備制粒配方黏合劑的選擇顯得尤為重要。該實驗選用4種常用黏合劑，測定了其對飼料的黏合效果以及對克氏原螯蝦（Procambarus clarkii）攝食率的影響，旨在篩選出適合實驗室內(nèi)制作蝦蟹類顆粒飼料的黏合劑，以期能夠在實驗室內(nèi)小批量生產(chǎn)實驗專用飼料提供參考數(shù)據(jù)。

1材料與方法

1.1飼料制作

根據(jù)黏合劑的不同種類選擇了4種（海藻酸鈉、明膠、膨潤土、羧甲基纖維素鈉）常用的黏合劑作為實驗材料。4種粘合劑均為市售品，純度均大于99%。實驗用飼料配方見表1。各組原料經(jīng)粉碎機（皇代800Y，永康市鉑歐五金制品有限公司）粉碎，然后通過80目篩，精確稱量，充分混勻，加入適量的水。采用制粒機（NBS-150，河南贊西機械有限公司）制成粒徑為2.0 mm的顆粒飼料，60℃烘干，-20℃保存直到使用。

1.2耐水性能檢測

將制備的5種飼料，分別放入5個裝滿水（250 mL）的燒杯中。期間為模擬蝦蟹的夾食行為，用鑷子輕提飼料，并觀察其外形變化并記錄所耗時間。

1.3溶失率計算

每種飼料稱取2.0 g，放置250 mL裝滿水的燒杯中，靜置20 min后，撈起烘干稱重，計算溶失率。

溶失率=（M1－M2）/M1×100%

其中：M1為入水前飼料干重；M2為浸泡后飼料干重。

1.4不同黏合劑添加對克氏原螯蝦攝食效果

克氏原螯蝦購自荊州市荊州區(qū)萬金小龍蝦養(yǎng)殖專業(yè)合作社，將其放入實驗室有遮蔽物的水族箱（長0.8 m×寬0.5 m×高0.4 m，有效養(yǎng)殖水體積約120 L）內(nèi)暫養(yǎng)2周。每天早晚（9：00，21：00）飽食投喂商業(yè)沉性膨化飼料（蛋白質(zhì)≥30％、脂肪≥3％、粗灰分≤22％、粗纖維≤10％，某飼料公司），投喂2 h后用虹吸法清除缸底殘餌和糞便。

暫養(yǎng)結(jié)束后，隨機挑選附肢健全，體重相近（6.0±0.5）g的克氏原螯蝦。每缸10尾蝦，每組設(shè)置3個重復實驗。分組后24 h，不進行任何投喂。然后，各組將投喂實驗制備飼料，投喂量和時間與暫養(yǎng)期間相同。投0.5 h后吸出未被攝食的飼料，在60℃烘干稱重，用于計算日攝食率。

日攝食率=N1/W×100%

其中：N1為日攝食量；W為蝦的體重。

養(yǎng)殖實驗將持續(xù)一周，為保持水質(zhì)良好，每日換水量約為養(yǎng)殖水體積的1/3，養(yǎng)殖用水為充分曝氣自來水，其間用氣泵增氧使水體溶氧＞5 mg/L，氨氮，亞鹽未檢測到。

1.5數(shù)據(jù)處理

實驗數(shù)據(jù)均表示為平均值±標準差（Mean±SD），利用SPSS 26.0對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析，以P＜0.05表示差異顯著，最后用Origin 2022b軟件繪圖。

2結(jié)果

2.1添加不同黏合劑的飼料耐水性測定

將5種飼料投入到盛水燒杯后，其外觀物理變化見表2。對照組投入到水中后，31 s就開始吸水膨脹，5 min全部分散溶失。相比于對照組，另外4種黏合劑飼料在水中的穩(wěn)定性大幅度提高，其中以海藻酸鈉耐水性能最好，直至45 min才全部溶解散開。

2.2添加不同黏合劑的飼料溶失率測定

由圖1可知，各組飼料在水中浸泡20 min后，實驗組的溶失率均顯著低于對照組（P＜0.05）。其中海藻酸鈉組的溶失率最低，僅為26.21%±1.71%，顯著低于其他組（P＜0.05）。對照組溶失率最高，達100%，明膠組與羧甲基纖維素鈉組的溶失率無顯著性差異（P＞0.05），分別為58.42%±1.87%和50.00% ± 2.21%。

2.3添加不同黏合劑的飼料對克氏原螯蝦的攝食效果比較

經(jīng)停食后再投喂7 d，添加不同黏合劑的飼料對克氏原螯蝦的攝食影響見圖2。隨著投喂時間的延長，克氏原螯蝦對各組飼料的攝食率出現(xiàn)下降趨勢。其中，海藻酸鈉組第4天的攝食率顯著下降（P＜0.05），4 d～7 d攝食率無顯著性差異（P＞0.05）；明膠組分別在第3天、第5天的攝食率顯著下降（P＜0.05）；膨潤土組分別在第3天、第4天、第5天的攝食率顯著下降（P＜0.05）；羧甲基纖維素鈉組變化趨勢最明顯，第2天開始攝食率出現(xiàn)明顯的下降趨勢，持續(xù)到第4天，其間每天攝食率都顯著降低（P＜0.05），第6天顯著下降（P＜0.05），6 d～7 d天無顯著性差異（P＞0.05）。從投喂時間上來看，在投喂第2天時，羧甲基纖維素鈉組的攝食率已顯著低于其他黏合劑組的攝食率，5 d～7 d海藻酸鈉組的攝食率顯著高于其他組（P＜0.05）。

3討論

3.1不同黏合劑對克氏原螯蝦飼料耐水性能的影響

在飼料配制過程中，要考慮到養(yǎng)殖對象的生活習慣及攝食習性。水生動物與畜禽動物的生活習性大不相同，其在飼料投喂過程中有水環(huán)境介質(zhì)，因此在制作水產(chǎn)飼料時需要考慮飼料在水中的耐水性能；蝦蟹類動物通過緩慢啃食并且通過步足夾取將食物送入口器中，所需時間更長，所以蝦蟹類飼料對其硬度和溶失率有較高的要求。黏合劑的使用保障了飼料在水中的完整性，增大了水生動物攝食的概率，提高了飼料的利用效率，減少了因殘餌導致水質(zhì)惡化造成的養(yǎng)殖動物死亡。然而，不同黏合劑其黏合性能也存在差異，特別制作甲殼動物的顆粒飼料，其黏合劑選擇就顯得尤為重要[7-8]。在該研究中，飼料在水中的耐水性能時長最久只有45 min，而對照組只有5 min，遠低于行業(yè)蝦蟹類至少2 h的耐水時間要求，這可能與原料粉碎程度和小型設(shè)備加工工藝有關(guān)[6]。但是在相同的制作條件下，海藻酸鈉的黏合性能優(yōu)于其他黏合劑。這與姜小敏等[9]研究中明膠保形時間長于海藻酸鈉的結(jié)果不一致，這可能是因為加入飼料中的明膠狀態(tài)不同所致。

3.2不同黏合劑對克氏原螯蝦飼料溶失率的影響

蝦蟹類水生動物攝食緩慢，飼料在水體過早地溶失不利于蝦蟹的攝食，導致飼料利用率下降，營養(yǎng)流失，養(yǎng)殖水體惡化[10-11]。黏合劑的添加能夠有效減緩飼料的溶失，提高水產(chǎn)動物攝食率。該研究發(fā)現(xiàn)添加了黏合劑的飼料組中，海藻酸鈉組黏合效果最好，投喂20 min后溶失率最小，明膠組溶失率最大。同時，在飼料的制作過程中發(fā)現(xiàn)海藻酸鈉組的飼料表面致密光滑，明膠組飼料表面略顯粗糙，其黏合性能不如海藻酸鈉[12]。可能是明膠組增加了其與水的接觸面積，使其更容易在水中溶失。

3.3不同黏合劑對克氏原螯蝦攝食效果的影響

黏合劑因其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和添加劑量與飼料的適口性以及營養(yǎng)性存在一定的關(guān)聯(lián)性。通常黏合劑添加量越高，其他營養(yǎng)成分會相應降低，適口性會變差，不利于動物的攝食；相反，劑量越少，營養(yǎng)成分的占比越多，適口性會更好，但黏合效果較差，飼料易于溶失，導致攝食率降低[13]。該研究針對同一添加劑量，不同黏合劑對克氏原螯蝦的適口性研究，通過比較發(fā)現(xiàn)克氏原螯蝦對海藻酸鈉組飼料攝食率最高，經(jīng)過一周的投喂，其攝食率變化較小，而羧甲基纖維素鈉組變化幅度較大，表明克氏原螯蝦更傾向于攝食含有海藻酸鈉的飼料。可能是在該研究條件下，以海藻酸鈉為黏合劑做出來的飼料黏合程度更高，不易潰散，克氏原螯蝦更易攝食飼料。此外，海藻酸鈉是從海藻的細胞壁中提取出來的天然多糖，具有一定的營養(yǎng)價值，同時還能夠提高飼養(yǎng)動物的免疫功能，可作為一種食用型添加劑[14]。董穎超等[15]比較了不同黏合劑對西伯利亞鱘（Acipenser baerii）仔魚生長的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)海藻酸鈉組的仔魚的成活率和特定生長率均高于羧甲基纖維素鈉組。進一步說明了海藻酸鈉在飼料中的添加不僅可以提高飼料的保形效果，還具有一定的營養(yǎng)功能。

4結(jié)論

該實驗研究表明，選用海藻酸鈉作為小批量實驗飼料生產(chǎn)的顆粒飼料黏合劑，其耐水性能最好，溶失率最低；在模擬蝦蟹的夾食過程中發(fā)現(xiàn)，添加海藻酸鈉飼料組不易夾斷，黏合效果較好。且海藻酸鈉飼料組對克氏原螯蝦的攝食率影響較小，是蝦蟹類顆粒飼料較為理想的黏合劑。

參考文獻：

[1]馬學坤，張璐，鄭石軒，等.水產(chǎn)飼料粘合劑的研究與應用[J].廣東飼料，2008，17（2）：30-33.

[2]GAO S， JIN J， LIU H， et al.Effects of pelleted and extruded feed of different ingredients particle sizes on feed quality and growth performance of gibel carp （ Carassius gibelio var. CAS V）[J].Aquaculture，2019， 511：734236.

[3]AKSOY B，YILDIRIM-AKSOY M，JIANG Z H，et al.Novel animal feed binder from soybean hulls -evaluation of binding properties[J].Animal Feed Science and Technology，2022，288.

[4]肖瑤，王振潔，孫濤，等.水產(chǎn)飼料粘合劑應用及展望[J].山東畜牧獸醫(yī)，2016，37（5）：56-57.

[5]葛春雨，楊潔，張嘉琦，等.不同淀粉糊化度的擠壓膨化大料對顆粒飼料質(zhì)量以及斷奶仔豬生長性能、養(yǎng)分表觀消化率與血清生化指標的影響[J].動物營養(yǎng)學報，2022，34 （1）：141-149.

[6]許傳祥，楊潔，李軍國，等.膨化飼料中常用淀粉源理化性質(zhì)比較研究[J].動物營養(yǎng)學報，2021，33（10）：5874-5886.

[7]VOLPE M G， VARRICCHIO E， COCCIA E，et al.Manufacturing pellets with different binders： Effect on water stability and feeding response in juvenile Cherax albidus[J].Aquaculture，2012，324：104-110.

[8]SIMON C J.The effect of carbohydrate source， inclusion level of gelatinised starch， feed binder and fishmeal particle size on the apparent digestibility of formulated diets for spiny lobster juveniles， Jasus edwardsii[J].Aquaculture，2009，296（3-4）：329-336.

[9]姜小敏，蔣霞敏，羅斌，等.管角螺配合飼料粘合劑的黏合性能研究[J].生態(tài)科學，2012，31（2）：182-186.

[10]陳勇，李朝暉，唐寧，等.飼料形狀對克氏原螯蝦攝食率和生長的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學，2011，50（9）：1859-1860.

[11]許元釗，張春梅，畢永紅，等.飼料溶失對養(yǎng)殖水質(zhì)的影響及其處置技術(shù)[J].水產(chǎn)學雜志，2020，33（4）：50-58.

[12]羅莉，林仕梅，葉元土，等.水產(chǎn)飼料常用粘合劑黏合性能測定[J].飼料工業(yè)，1998（9）：3-5.

[13]盛偉博.不同養(yǎng)殖模式下刺參飼料中適宜粘合劑的研究[D].大連：大連海洋大學，2022.

[14]PESO-ECHARRI P，F(xiàn)RONTELA-SASETA C，SANTAELLA-PASCUAL M，et al.Sodium alginate as feed additive in cultured sea bream （Sparus aurata）： Does it modify the quality of the flesh[J].Food Chemistry，2012，135（2）：699-705.

[15]盛洪建，董穎超，薛敏，等. 不同粘合劑制備微顆粒飼料對西伯利亞鱘仔魚生長的影響[J].漁業(yè)現(xiàn)代化，2009，36（3）：36-40.

Study on the bonding properties of compound feed binder of Procambarus clarkii

ZHAO Xueru1， FANG Liu1， FAN Wenhao1， LIU Yulin1， LIU Haijun2， LIN Fawen2

（1.College of Animal Science and Technology， Yangtze University， Wetland Ecology and Agricultural Use Engineering Research Center， Ministry of Education， Jingzhou 434200， Hubei China; 2.Zhanxiang Feed Group Co.， LTD.， Jingzhou 434000， Hubei China）

Abstract：In order to screen out the adhesives for the production of shrimp and crab aquatic pellet feed， four adhesives， sodium alginate， gelatin， bentonite and sodium carboxymethyl cellulose， were selected for the production of pellet feed of Procambarus clarkii in small batch. The water resistance， dissolution loss rate and its effect on the feeding rate of Procambarus clarkii were evaluated. After the culture experiment， the stability and dissolution loss rate of feed added with different adhesives in water were observed and calculated， and the effects of different adhesives on the feeding rate of Procambarus clarkii were compared， and the adhesives suitable for Procambarus clarkii feed were selected as indicators. The results showed that the water resistance time of the four kinds of adhesives was 45′24″， 31′53″， 37′09″and 32′26″， respectively. Sodium alginate had the best water resistance and the lowest dissolution loss rate in water （26.21%）. The loss of gelatin was the highest （58.42%）. After 7 days of feeding， it was found that sodium alginate as a binder had little effect on the feeding rate of Procambarus clarkii， and the palatability was better. The results showed that sodium alginate had the best water resistance and the lowest dissolution rate under the same dosage of the four kinds of adhesives， which was suitable for shrimp and crab pellet feed under the condition of small batch production of experimental feed.

Keywords： adhesive; pelleted feed; bonding performance; Procambarus clarkii

文章編號：1674-2419（2024）05-0529-06

作基金項目：教育部濕地生態(tài)與農(nóng)業(yè)利用工程研究中心項目（KF202318）；湖北省教育廳百校聯(lián)百縣項目（BXLBX0312）；2022年荊州市科技計劃項目；特種水產(chǎn)生物發(fā)酵飼料與功能飼料關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)（企業(yè)委托項目）。

作者簡介：趙雪茹（2000- ），女，碩士研究生。研究方向：特種水產(chǎn)飼料與營養(yǎng)。E-mail： xiaozhao008791@163.com。

作者簡介：方劉（1986- ），男，博士，副教授。研究方向：水產(chǎn)動物營養(yǎng)與飼料學。E-mail： fangliu@yangtzeu.edu.cn。