[发明专利]高水和油含量的水产养殖饲料及制造所述水产养殖饲料的系统和方法

说明书

本发明涉及制造和制备饲料的系统和方法以及用于在水产养殖环境中的包括但不限于鱼、虾和蟹的养殖动物的饲料产品。制造水产养殖饲料的方法包括提供水、脂肪酸组分、蛋白质源和饲料稳定剂的步骤。使该饲料稳定剂与该脂肪酸组分接触。使该饲料稳定剂与该水接触。将该饲料稳定剂和水加热。将该饲料稳定剂、该脂肪酸组分、该蛋白质源和该水混合并成形成料团。将该料团冷却以获得该水产养殖饲料。

背景技术

本发明涉及制造和制备饲料的系统和方法以及用于在水产养殖环境中的包括但不限于鱼、虾和蟹的养殖动物的饲料产品。本发明尤其旨在用于制造尤其适用于在水产养殖场所例如再循环水产养殖系统(RAS)和集约化水产养殖系统中养殖的鱼的湿饲料。

养殖的鱼和贝类依赖于从递送到其水产养殖场所(例如海中的箱笼、与河流或池塘相连的流水、或比如RAS设施等陆上场所)的饲料中接收所有所需营养物。饲料必须满足特定的品质要求，关于营养物(例如成分的消化率和饲料的总饲料转化率(FCR)、必需氨基酸的正确浓度、饲料稳定剂、维生素、矿物质、油、酶和益生菌)和技术和/或物理特性(例如保质期、密度、大小、水稳定性、对产生粉尘和/或细料的抵抗力、排泄后聚集或分解粪便的能力)二者。FCR计算为F/G，其中F是消耗的来自饲料的干物质[kg]，并且G是喂食动物的增重[kg]。

保质期通常是指饲料的微生物稳定性，例如腐败细菌和真菌，以及化学稳定性，例如脂质氧化。微生物稳定性主要通过干燥来控制，在最终饲料中获得6-10％w/w的水分含量，这对应于低于0.62的水分活度，该水分活度防止细菌和真菌的生长。通常通过添加抗氧化剂来防止或减少脂质氧化。因此，通常实现6-9个月的饲料保质期。养殖鱼的大部分饲料是通过以下方式生产的：挤出，然后干燥、包衣、冷却和包装。在挤出之前，将不同的原料和成分混合并研磨以获得细粒度和均匀的粉混合物。就在挤出后，水分含量为约20-32％w/w，并且粉转化为柔软且多孔的粒料结构。取决于挤出机设置，控制和调整膨胀程度以获得所期望的密度和可用的孔隙体积以供后续添加(即，包衣)。在干燥器中，将水分含量降低到约6-10％w/w，该含量有助于使粒料结构硬化并且改善饲料的耐久性和物理品质。然而，如果干燥条件控制不当，技术品质可能降低，并导致干燥过程后材料处理系统中更高水平的产生的粉尘和细料。另外，苛刻干燥导致高水平的粒料收缩，从而导致密度增加和孔隙体积减小。包衣的目的是向饲料中添加液体(例如油和卵磷脂)和热敏成分(例如维生素、着色剂、酶、益生菌、有机矿物质和氨基酸)。包衣可以通过喷涂、包覆或真空(以相对于可能添加到饲料中的液体量的升序列出)进行。最终密度至关重要，因为它决定了饲料的浮力特性，饲料是否会漂浮或它会多快下沉。这是重要的，因为一些鱼物种是居于水底的，而其他的是浮游的。因此，膨胀、收缩和液体添加对于监测和控制是重要的。

在包衣期间从添加的饲料中泄漏液体是常见的品质问题，并且对于RAS饲料和开放式系统(例如海中的箱笼或与河流相连的流水)的饲料都是不想要的。对于两种类型的饲料，泄漏形成损失并导致饲料品质和性能下降，即更高的FCR。此外，对于RAS饲料，漏油显著降低(微)生物过滤器的性能，因为过滤器容易被油覆盖，由此减少了它们与流过的水的直接接触。因此，应尤其避免RAS饲料的漏油。此外，细料和粉尘加压于机械过滤器，并且同样必须避免。对于两种系统，泄漏、粉尘和细料都形成损失，然而，与RAS相比，开放式系统受技术和/或物理饲料品质低的影响较小，但对外部暴露(例如病毒、寄生虫、有毒藻类)更敏感。由于可以在RAS设施中控制和模拟水质和环境，因此只要过滤器工作(只要饲料品质良好，它们将工作)，这些风险中的大部分被消除。

目前，基于干物质，高能量密集的鱼饲料含有最高达45.0％w/w的油和/或脂肪，对应于含有8.00％水分的实际饲料的41.4％w/w。饲料中这种高水平的脂肪和/或油对其技术和/或物理品质形成挑战；尤其是当在RAS设施中喂养时。由于此类型的高能量密集的饮食的大部分油是在真空包衣期间添加的，因此饲料由两相组成，这增加了油从饲料中泄漏并导致(微)生物过滤器出现问题的风险。