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技术方案

本发明专利技术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。该料团冷却以获得该水产养殖饲料。该料团冷却以获得该水产养殖饲料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】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

技术介绍

[0001]本专利技术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。本专利技术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。
[0002]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]。
[0003]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
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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
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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
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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
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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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]在自然界中，比如鳟鱼、鲑鱼和金枪鱼等肉食性鱼捕捉和吃其他鱼(其组成(w/w)为约70％
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80％的水、1％
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10％的油和15％
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30％的蛋白质)。根据WO 2015/067955 A1，当养殖鱼喂食含有6％
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10％水分(w/w)的干饲料时，它们必须摄入水以维持其天然生理水分含量。该要添加的水分必须必然地来自周围的水。因此，在盐水中养殖的鱼的情况下，鱼在饲料加湿期间摄入盐。根据WO 2011/064538 A1，鱼饲料中水级分的盐度必须低于周围的水，以使盐水鱼物种维持所需的离子平衡。因此，在通过消耗盐水进行饲料加湿的情况下，鱼必须在生理学上将该多余的盐返回到周围环境中。这种输送过程需要能量，并且降低饲料的性能(对应于FCR的增加)。
[0007]当鱼喂食需要加湿的饲料时，饲料的初始水分含量通常为6
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10％w/w。因为这一点，以及生产过程，例如干燥(其增加了饲料的硬度)，饲料在消耗时非常硬。根据US 4,935,250 A和EP 2445357 B1，饲料柔软且柔性的表面改善了其可口性，这减少了饲料损失并降低了表观FCR。因此，从营养和感官的角度来看，柔软且湿饲料将是优选的。然而，为了获得6
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9个月的所期望的保质期并保留当前的物流系统，例如气动输送，这不是选项。此外，可能需要添加昂贵和/或低营养的原料和/或成分以获得所述保质期和技术/物理品质。延长保质期的成分包括抗氧化剂，例如乙氧基喹啉、BHA、BHT，其由于健康风险(即，致癌性)而被禁用或被列为有问题的防腐剂。低营养的原料包括淀粉和纤维，当饲料必须满足干饲料的要求时，添加这些原料以改善所需的技术和/或物理饲料品质，例如允许饲料包装在1,000kg大袋中的物理强度，这些大袋堆放和通过隆隆作响的卡车输送或气动/机械输送到喂养场所而不降低饲料品质并且不会由于破损或粉尘而产生损失。此外，这些损失对操作费用有不利影响，尤其是在RAS中。
[0008]WO 2006/098629披露了用于生产用于水生物种的饲料的方法。该方法具有两个步骤：首先生产储存稳定的中间产品，然后在真空室中将含有水和脂质的凝胶或含有水和脂质的乳液吸收到中间产品的孔隙中。凝胶是通过将水和脂质以范围从20
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80重量％的水和80
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20重量％的脂质的比率连同淀粉或明胶一起混合而形成的。最终饲料具有低于25％的水含量。
[0009]US 2008/182005涉及动物饲料凝胶并披露了形成水凝胶的方法。该方法使用胶凝剂，该胶凝剂可以是刺槐豆胶和卡拉胶的组合或明胶和黄原胶的组合，并且在从升高的温度冷却时，允许具有该胶凝剂的混合物凝固并形成凝胶。
[0010]US 3,876,803披露了用于制备非均匀鱼饵的方法。在该方法中，将形成凝胶的蛋白质材料与温度高于溶胶
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凝胶转变温度的水混合以形成均匀的液体蛋白质物质，然后冷却以形成凝胶形状的元件。然后使凝胶形状的元件的外表面交联。US 3,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造水产养殖饲料的方法，该方法包括以下步骤：
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提供水、脂肪酸组分、蛋白质源以及具有活化温度和凝固温度的饲料稳定剂；
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使该饲料稳定剂和/或该蛋白质源与该脂肪酸组分接触；
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使该饲料稳定剂与该水接触；
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将该饲料稳定剂和该水加热到该活化温度；
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混合该饲料稳定剂、该脂肪酸组分、该蛋白质源和该水以提供悬浮液；
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将该悬浮液成形为成形的悬浮液；以及
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将该悬浮液冷却至低于该饲料稳定剂的凝固温度的温度，以获得该水产养殖饲料。2.根据权利要求1所述的制造水产养殖饲料的方法，其中，该悬浮液是料团。3.根据权利要求1或2所述的制造水产养殖饲料的方法，其中，该饲料稳定剂是基于碳水化合物的饲料稳定剂。4.根据权利要求3所述的制造水产养殖饲料的方法，其中，该饲料稳定剂选自κ
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卡拉胶、ι
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卡拉胶、藻酸盐、果胶、羧甲基纤维素(CMC)、乙基纤维素、树胶及其混合物。5.根据权利要求3或4中任一项所述的制造水产养殖饲料的方法，其中，该活化温度是在80℃至100℃的范围内。6.根据权利要求3至5中任一项所述的制造水产养殖饲料的方法，其中，该凝固温度是在40℃至70℃的范围内。7.根据权利要求1至6中任一项所述的制造水产养殖饲料的方法，其中，该方法进一步包括将该料团从该活化温度冷却到高于该饲料稳定剂的凝固温度的中间温度的中间冷却步骤，并且其中，将该料团在该中间温度下成形。8.根据权利要求7所述的制造水产养殖饲料的方法，其中，该中间温度是在45℃至55℃的范围内。9.根据权利要求7或8所述的制造水产养殖饲料的方法，其中，在该中间温度下向该料团中添加至少一种热不稳定的添加剂。10.根据权利要求9所述的制造水产养殖饲料的方法，其中，该热不稳定的添加剂选自由以下组成的清单：氨基酸、酶、着色剂、调味料、维生素、药物、有机矿物质、细菌、益生菌、增味剂、肽及其混合物。11.一种制造水产养殖饲料的方法，该方法包括以下步骤：
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提供水、脂肪酸组分、蛋白质源以及具有活化条件和凝固条件的饲料稳定剂；
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使该饲料稳定剂和/或该蛋白质源与该脂肪酸组分接触；
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使该饲料稳定剂与该水接触；
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通过使该饲料稳定剂暴露于该活化条件来活化该饲料稳定剂；
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混合该饲料稳定剂、该脂肪酸组分、该蛋白质源和该水以提供料团；
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将该料团成形为成形的料团；以及
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将该料团的条件改变成该饲料稳定剂的凝固条件，以获得该水产养殖饲料。12.根据权利要求1至11中任一项所述的制造水产养殖饲料的方法，其中，该方法中不使用淀粉。13.根据权利要求1至12中任一项所述的制造水产养殖饲料的方法，其中，使该饲料稳定剂与该脂肪酸组分接触以提供脂肪酸组分浆料，并且使所述脂肪酸组分浆料与水接触。
14.根据权利要求2至13中任一项所述的制造水产养殖饲料的方法，其进一步包括向该料团添加气体的步骤。15.根据权利要求14所述的制造水产养殖饲料的方法，其中，该气体是氮气(N2)。16.根据权利要求2至15中任一项所述的制造水产养殖饲料的方法，其中，将该料团成形和冷却的步骤是通过使该料团通过冷却的管道来进行的。17.根据权利要求2至15中任一项所述的制造水产养殖饲料的方法，其进一步包括洗涤该水产养殖饲料以获得经洗涤的水产养殖饲料和残留部分的步骤，所述残留部分包含表面油和/或松散的料团材料。18.根据权利要求17所述的制造水产养殖饲料的方法，其进一步包括将该水产养殖饲料分离为包含该经洗涤的水产养殖饲料的第一级分和包含该残留部分的第二级分的步骤。19.根据权利要求1至18中任一项所述的制造水产养殖饲料的方法，其中，将该水产养殖饲料添加到流动的水流中，由此水力地输送该水产养殖饲料。20.根据权利要求1至19中任一项所述的制造水产养殖饲料的方法，其进一步...

【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯，
申请(专利权)人：谷禹泰股份有限公司，
类型：发明
国别省市：