专利名称：鲆鲽鱼类无公害饲料专用微量元素添加剂及制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及动物饲料营养配方技术，具体地说是一种鲆鲽鱼类无公害饲料专用微量元素添加剂配方及其制作工艺。
背景技术：
我国已成为全球唯一水产养殖产量超过捕捞产量的国家，海水养殖产量15年间增加了6倍以上，因而水产饲料需求量大幅增加，占国内配合饲料总量的比例由15年前的2％提高到12％。然而在海水养殖中，忽视水生动物特性，造成养殖池塘或海域环境富营养化、病害、赤潮等日趋严重。除养殖方式粗放、设施简陋等因素外，鲜活饵料使用较多，配合饲料普及率低(仅有约30％)，加之现有配合饲料产品简单粗制、营养失衡、药物滥用、残饵过多等，使饲料因素成为水环境自污染和产品药物残留的主要根源。包括微量元素在内的水产动物营养与饲料配方研究与发达国家差距更大，我国的饵料系数大多在2.0以上，渔业发达国家为1.0以下。近两年丹麦等国的鲆鲽鱼类环保饲料已进入我国，但其价格十分昂贵，且因养殖国情差异、运输和存放期长等因素，使其饲喂效果不够满意，而国产鲆鲽鱼类环保型饲料产品一直未有研制。因而，我国海水鲆鲽鱼类养殖和饲料生产亟待具有高新技术含量、成本较低、效益持久和拥有自主知识产权的无公害饲料及其核心营养组份。
复合微量元素作为现代配合饲料的核心微量营养组分之一，在鱼体内以酶或激素的组分、激活剂等形式参与机体生理和代谢，促进鱼类正常生长，维持健康和其它生命活动。微量元素营养十分重要，某种缺乏、过量或不平衡，都会引起机体代谢紊乱，产生中毒症状和生长障碍，甚至导致死亡。动物种类不同、养殖条件和方式不同、生产目的和水平不同、配方原料种类不同、饲料加工工艺不同等，造成各种微量元素的需求量及其比例不同。目前尚未有针对我国深井海水半工厂化养殖鲆鲽鱼类配合饲料的微量元素添加剂配方研制，适应膨化颗粒饲料加工特点的无公害饲料专用复合微量元素添加剂在国内仍属空白。
发明内容
为填补上述空白，本发明的目的是提供一种专用于海水鲆鲽鱼类无公害配合饲料中的高科技、低成本、符合我国养殖特点的特效微量元素添加剂配方和制作工艺，其为发明者在国内首次成功研制的膨化颗粒无公害饲料的核心营养组份之一。
为了实现上述目的，本发明技术方案为1)在掌握近十多年国内外海水养殖鲆鲽鱼类微量元素营养研究进展及其在配合饲料中使用情况基础上，根据全新的动物生态营养学原理，以最大程度减少水质污染为目标，密切结合我国深井海水半工厂化养殖的国情特色和现代水产膨化颗粒饲料加工工艺特点，应用现代生物技术新产品--有机微量元素(螯合盐)与传统无机微量元素(矿物盐)相结合，系统而综合地优化设计鲆鲽鱼类无公害饲料专用特效微量元素添加剂配方组成。2)将研制的添加剂按0.3-0.6％重量添加到确定的无公害配合饲料中，使用具有国际先进水平的大型膨化制粒设备配制成半沉性颗粒饲料。3)进行实际养殖场条件下动物生长、消化、水生态等综合试验和测定，证明此配合饲料的实际饲养效果和无公害及环保效应。4)根据实验效果对配方进行修改完善后，最终确定本发明配方及其制作工艺。
本发明配方具体由多种单体有机和无机微量元素物质与载体按确定重量比例组成，其有效成分名称及比例范围是铁23000-50000mg/kg，锰4000-8000mg/kg，锌25000-48000mg/kg，铜2000-5000mg/kg，钴200-400mg/kg、硒100-200mg/kg，碘50-130mg/kg。载体为天然麦饭石(粒径在400-600微米范围内)，重量比例范围为60-80％。可使用的微量元素化合物有1)有机螯合盐类蛋氨酸铁，甘氨酸铁，氨维乐铁；蛋氨酸锌，氨维乐锌；氨基酸碘；2)无机矿物盐类硫酸亚铁，碳酸亚铁；硫酸锌，碳酸锌；硫酸锰，碳酸锰；硫酸铜，氧化铜；氯化钴，碳酸钴；亚硒酸钠，硒酸钠；碘化钾，碘酸钾等。同一微量元素有机型与无机型的配合重量比例为1∶(3-6)。
其制作工艺为根据各微量元素有效成分重量比例和有机与无机微量元素的配合比例，计算出有机螯合物和无机化合物的添加量，在30℃以下、无阳光直射的车间中，准确称量每种单体原料，按照逐级扩大混合方法，与载体混合均匀，然后在专用不锈钢搅拌器中搅拌5-6分钟，使其混合均匀度的变异系数CV在5％以下，粒径在400-600微米范围内，最后分装入金箔袋内，密封避光保存备用。
本发明采用上述配方的动物生态营养学原理如下生态营养学是一门新生的交叉边缘学科，它是建立在动物营养学理论基础上，运用生态学和系统学的原则，通过现代生物技术及其产品、加工工艺、饲喂方案等措施，对动物与环境(包括消化道内环境)进行营养调控的一门科学。
动物生态营养学特别适合于研究水产动物营养与环境的平衡与和谐，是研制无公害或环保饲料的科学基础。其主要特点在于(1)可以克服传统鱼虾营养研究多借鉴于调控的烧杯或小型水槽饲养结果与实际养殖水生态条件下的结果数据有很大差异的局限性；(2)饲料质量衡量指标是减少水质污染与快速生长同等重要；(3)投喂管理的依据是受水温、溶氧等因素影响的摄食需要，而不是人为确定的投饲量；(4)同时兼顾动物微生态平衡，即通过正常微生物群落及其代谢产物，调理消化道内环境，提高营养利用和健康状况；(5)还考虑饲料成分间的互作效应、加工工艺改善等。最终达到显著提高动物饲料营养利用率和促进生长，最大限度减轻环境污染，保持水生态平衡，控制病害发生，生产出低成本、高效益、低污染的无公害环保型饲料。
本发明采用的有效成分铁、锌、铜、锰、碘、硒、钴的作用分别是铁在鱼类等脊椎动物体内参与载体组成，转运和贮存营养素。如作为血红蛋白的组成成分，参与氧的运输；参与物质代谢，是细胞色素氧化酶和色素蛋白等的组成成分，在氧化还原反应中起传递氢的作用；还具有生理防御机能，预防感染疾病和腹泻等。
锌是动物生命活动中必需的微量元素。参与体内酶组成、皮毛的生长健康和维持激素和生物膜的正常作用。锌缺乏会降低动物对氮的利用效率，导致生长不良，鳍糜烂，死亡率高，患白内障。
铜不仅参与体内代谢，在赖氨酸氧化酶、细胞色素氧化酶、过氧化物歧化酶等中起重要作用，还是血液中血蓝蛋白的重要组成成分；还能增强机体的免疫机能，并影响体表色素的形成。也维持铁的代谢，参与骨骼形成。
锰在碳水化合物、脂肪、蛋白质和胆固醇代谢中作为酶活化因子或组成成分。也是大脑正常代谢必不可少的物质。是鱼虾类骨胳中含量较高的成分，对骨骼的形成有重要作用。
硒参与体内谷光甘肽过氧化物酶组成，保护鱼虾细胞正常功能和细胞膜的完整性。并有促进脂类及脂溶性物质消化吸收的作用。
碘是甲状腺激素的主要组成成分，调节代谢和维持体温，对繁殖、生长、发育、红细胞生成和血液循环起调控作用。一些特殊蛋白(角质蛋白质)的代谢和维生素A源的转化等都离不开甲状腺素。
钴是一种重要的微量元素，是维生素B12构成成分。维生素B12是某些氮代谢的重要因素。已知肝中蛋氨酸循环和叶酸代谢，需要含有维生素B12组成的酶参与，否则体内蛋氨酸减少，内源氮排泄增加。
本发明具有如下创新和优点1.本发明的主要创新是，应用全新的动物生态营养学原理，通过实际养殖场条件下的动物生长、消化、水生态等综合试验和测定，首次研制出适合我国深井海水半工厂化养殖鲆鲽鱼类特色和适应现代水产膨化颗粒饲料加工特点的无公害饲料专用特效微量元素添加剂。填补我国此类饲料产品之空白。
2.本发明营养剂不仅从营养与饲料学方面使各元素间平衡、适量、协同和稳定，而且从系统论和生态学角度较大程度地达到促进鱼类生长与水生态、无公害之间的和谐，从而既实现产品的真正低成本(平衡与适量为基础)，又获得养殖总体效益最高和可持续性。用此添加剂按0.3-0.6％重量添加配成干性膨化颗粒饲料，在我国实际养殖场条件下，进行大菱鲆养殖试验证明与国内同类产品比较，增重率提高37.2％、饲料系数(1.31)降低21.6％，单位增重的饲料成本降低约6.3％；与进口同类产品比较，生长性能相当，而养殖水体中氨氮(NH3-N)和磷酸盐(PO4-P)含量分别降低29.7％和28.8％，化学耗氧量(COD)下降18.2％，单位增重的饲料成本降低26.2％。
3.本发明技术先进、可操作性强、市场需求大。本发明经试验研究获得，科技含量高，结合实际紧密，操作方便，属适合国情养殖的全新鲆鲽鱼类无公害饲料专用特效微量元素添加剂。适合于冷水和冷温水性的鲆鲽鱼类，是我国北方最主要的海水养殖鱼类，而且通过“接力养殖”已推广到福建、广东、江苏等南方沿海。据确切统计和预测，目前我国鲆鲽鱼类年养殖产量约5万吨，到2010年将增至8万吨以上，年需无公害配合饲料12万吨以上，年需专用特效微量元素添加剂约600吨，年产值3000万元以上。
总之，本发明技术先进，实际养殖试验促生长效果显著，并明显降低水环境污染，提高经济效益，配方可操作性强，是适合国情养殖的全新鲆鲽鱼类无公害饲料专用特效微量元素添加剂，在我国鲆鲽鱼类养殖和饲料生产中应用前景十分广阔。
具体实施例方式
实施例1配方为取一水硫酸亚铁0.50kg，含铁重量12％的氨维乐铁0.42kg，一水硫酸锌0.53kg，含锌重量10％的氨维乐锌0.63kg，一水硫酸锰0.13kg，五水硫酸铜0.08kg，含2％重量钴的氯化钴预混剂0.08kg，含1％重量硒的亚硒酸钠预混剂0.10kg，含1％重量碘的碘化钾预混剂0.05kg，麦饭石7.48kg。按制作工艺操作，得到一种鲆鲽鱼类无公害饲料专用微量元素添加剂产品10kg。
在配合饲料中按0.6％重量添加本配方产品，配合饲料中铁、锌、锰、铜、钴、硒和碘的含量分别为(mg/kg)138、150、24、12、1.2、0.6和0.3，其中铁和锌元素的有机型和无机型比率是1∶4。
其制作工艺为在25℃左右、无阳光直射的车间中，准确称量每种单体原料，按照逐级扩大混合方法，与载体混合均匀，然后在专用不锈钢搅拌器中搅拌5-6分钟，使其混合均匀度的变异系数CV在5％以下，粒径在400-600微米范围内，最后分装入金箔袋内，密封避光保存备用。
实施例2与实施例1不同之处在于在配合饲料中按0.45％重量添加以下配方产品，配合饲料中铁、锌、锰、铜、钴、硒和碘的含量分别为(mg/kg)167.0、157.0、27.0、15.8、1.4、0.7和0.4，其中铁和锌元素的有机型和无机型比率是1∶5，螯合物为蛋氨酸铁和蛋氨酸锌。
配方为取一水硫酸亚铁1.00kg，含铁重量13.5％的蛋氨酸铁0.56kg，一水硫酸锌0.80kg，含锌重量17.5％的蛋氨酸锌0.4kg，一水硫酸锰0.40kg，五水硫酸铜0.19kg，含2％重量钴的氯化钴预混剂0.13kg，含1％重量硒的亚硒酸钠预混剂0.15kg，含1％重量碘的碘化钾预混剂0.08kg.，麦饭石6.29kg。按制作工艺操作，得到一种鲆鲽鱼类无公害饲料专用特效微量元素添加剂产品10kg。
实施例3与实施例1不同之处在于在配合饲料中按0.3％重量添加以下配方产品，配合饲料中铁、锌、锰、铜、钴、硒和碘的含量分别为(mg/kg)150.0、144.0、24.0、15.0、1.2、0.6和0.4，其中铁和锌元素的有机型和无机型比率是1∶6，螯合物为甘氨酸铁和蛋氨酸锌。
配方为取一水硫酸亚铁1.39kg，含铁重量14％的甘氨酸铁0.61kg，一水硫酸锌1.07kg，含锌重量17.5％的蛋氨酸锌0.44kg，一水硫酸锰0.25kg，五水硫酸铜0.20kg，含2％重量钴的氯化钴预混剂0.17kg，含1％重量硒的亚硒酸钠预混剂0.20kg，含1％重量碘的碘化钾预混剂0.13kg，麦饭石5.54kg。按制作工艺操作，得到一种鲆鲽鱼类无公害饲料专用特效微量元素添加剂10kg。
应用实施例本发明鲆鲽鱼类无公害饲料专用微量元素添加剂饲喂大菱鲆试验实例。
1.材料与方法1.1试验用鱼和分组试验用大菱鲆幼鱼选自胶南市高峪水产养殖场。试验分3组，A组为试验饲料组，B和C组分别为国外和国内商品饲料对照组。幼鱼经消毒处理，暂养驯化20天后，挑选个体大小均匀、体质健康的幼鱼135尾，平均初始体重34.5±5.5克，采用随机区组方法，平均分到3个组中(A、B和C组)，每组3个重复，共用9个养殖圆桶，每桶放养幼鱼15尾。对3组幼鱼的初始体重进行方差齐性检验，组间差异不显著(P＞0.05)，然后开始试验。试验期88天。
1.2试验饲料A组试验饲料配方从生态环保角度，通过系统优化确定营养水平和原料组合，原料主要采用优质鱼粉、鱼油、淀粉、复合维生素和微量元素添加剂(为本发明产品，实施例1配方，添加量0.60％)，经大型双螺杆挤压膨化机制成直径为4mm的半沉性膨化颗粒配合饲料。B和C组饲料分别是购买市场的国外和国内商品膨化颗粒配合饲料。各组饲料营养成分值和价格见表1。
1.3试验条件与饲喂方式试验在青岛某大型水产养殖场进行。除采用养殖圆桶外，其它试验条件均与实际养殖池相同。循环水使用养殖车间实际用深井海水，控制水流速度0.8L/min，自然光照。试验期间水质变化情况为温度为14～15℃，盐度为26～27，pH为7.5～8.2，溶解氧为8～10mg/L。每天投饲两次，投饲量为鱼体重的2～4％，每次投喂过程持续30分钟至1小时，有残存饲料则及时捞出，65℃烘干扣除，计算幼鱼每天实际摄食量。根据鱼体重量及摄食情况，及时调整投喂量。试验开始、结束时进行鱼体空腹称重。
表1 试验大菱鲆鱼饲料主要营养成分分析值与价格(％，元/kg)
注无氮浸出物为计算值，其余为实测值1.4测定指标测定指标主要是大菱鲆幼鱼的生长性能、饲料利用率和水体主要生态因子。
(1)存活率(SR)％＝试验结束时鱼尾数/试验开始时鱼尾数；(2)净增重(WG)＝末重-初重；(3)增重率(WGR)％＝100×(末重-初重)/初重；(4)特定生长率(SGR)％/day＝100×(Ln末重-Ln初重)/养殖天数；(5)饲料系数(FCR)＝摄食量/(末重-初重)；(6)单位增重的饲料成本(CWG)＝饲料系数(FCR)*颗粒配合饲料价格。
水样采集在试验第62天进行。采样当天在投喂饲料后，吸出残存饲料，更换并重新注满养殖用水，关闭循环水，正常通气。在幼鱼排粪高峰期(饲喂后6～8h)后，分别在每桶采集均匀水样100ml，置入-20℃冷冻保存，24h内完成检测。水生态因子指标测定采用国家标准NH3-N用靛酚蓝分光光度法；PO4-P用磷钼蓝分光光度法；COD用高锰酸钾氧化法。
1.5统计分析所有指标均用SPSS 11.5统计软件进行随机区组设计的方差分析，多重比较采用LSD、Duncan方法进行。
2.结果与分析2.1生长性能和饲料利用对比试验设计饲料与国内外商品饲料养殖大菱鲆幼鱼的生长性能和饲料利用率测定结果列于表2。由表可知，A组与B组幼鱼的生长性能、饲料系数显著不差异；而与C组产生了显著差异。A组增重率比C组提高37.2％，而比B组仅低4.9％，饲料系数(1.32)比C组降低21.6％而比B组仅提高0.8％。单位增重的饲料成本，A组比B组和C组下降26.6％和6.3％，与C组基本相等。
表2 试验料与商品料饲喂大菱鲆幼鱼的生长、饲料利用率和成本效果比较
注1)表中数值为平均值±标准差，同列数据肩注字母相同表示组间差异不显著(P＞0.05)，肩注字母相邻表示组间差异极显著(P＜0.05)，肩注字母间隔表示组间差异极显著(P＜0.01)，以下同。Wi为试验开始时鱼体重量，We为试验结束时鱼体重量。
2.2水环境因子变化比较试验饲料与国内外商品饲料饲喂大菱鲆幼鱼后养殖水环境主要生态因子变化列于表6。由表可知，A组水体中的氨氮、磷酸盐和化学耗氧量浓度与C组未产生明显差异(P＜0.05)，而与B组差异及显著(P＞0.01)，分别降低29.7％、28.8％和18.2％。
表6 试验料与商品料饲喂大菱鲆幼鱼后养殖水体主要生态因子检测结果(mg/L)
注表中数据为平均值±标准差，n为重复数。同列中肩标相同字母表示差异不显著(P＞0.05)，不同字母表示差异显著(P＜0.05)。
3.小结3.1本发明微量元素添加剂按0.6％重量添加配成环保型干性膨化颗粒饲料，在我国实际养殖场条件下，进行养殖大菱鲆试验表明与国内同类产品比较，增重率显著提高37.2％，饲料系数(1.32)降低21.6％，单位增重的饲料成本降低约6.3％；与进口同类产品比较，生长性能相近，而养殖水体中氨氮(NH3-N)和磷酸盐(PO4-P)含量分别显著降低29.7％和28.8％，化学耗氧量(COD)下降18.2％，单位增重的饲料成本降低约26.2％。
3.2试验结果说明，用本发明专用微量元素添加剂配成环保膨化颗粒饲料，达到了显著提高动物饲料利用率、促进生长和最大限度减轻环境污染的目的，属低成本、低污染、高效益的无公害环保型饲料。
权利要求
1.一种鲆鲽鱼类无公害饲料专用微量元素添加剂，其特征在于由单体有机和无机微量元素物质与载体按确定重量比例组成，其有效成分名称及比例范围是铁23000-50000mg/kg，锰4000-8000mg/kg，锌25000-48000mg/kg，铜2000-5000mg/kg，钴200-400mg/kg、硒100-200mg/kg，碘50-130mg/kg；载体为天然麦饭石，重量比例范围为60-80％。
2.按照权利要求1所述鲆鲽鱼类无公害饲料专用微量元素添加剂，其特征在于在全价配合饲料中的添加重量比例为0.3-0.6％。
3.按照权利要求1所述的鲆鲽鱼类无公害饲料专用微量元素添加剂，其特征在于可使用的微量元素化合物有1)有机螯合盐类蛋氨酸铁，甘氨酸铁，氨维乐铁；蛋氨酸锌，氨维乐锌；氨基酸碘；2)无机矿物盐类硫酸亚铁，碳酸亚铁；硫酸锌，碳酸锌；硫酸锰，碳酸锰；硫酸铜，氧化铜；氯化钴，碳酸钴；亚硒酸钠，硒酸钠；碘化钾，碘酸钾。
4.按照权利要求3所述的鲆鲽鱼类无公害饲料专用微量元素添加剂，其特征在于同一微量元素有机型与无机型的配合重量比例为1∶3-6。
5.按照权利要求1所述的鲆鲽鱼类无公害饲料专用微量元素添加剂的制作工艺，其特征在于根据各微量元素有效成分重量比例和有机与无机微量元素的配合比例，计算出有机螯合物和无机化合物的添加量，在30℃以下、无阳光直射的车间中，准确称量每种单体原料，按照逐级扩大混合方法，与载体混合均匀，然后在专用不锈钢搅拌器中搅拌5-6分钟，使其混合均匀度的变异系数CV在5％以下，最后分装入金箔袋内，密封避光保存备用。
全文摘要
本发明公开一种海水鲆鲽鱼类无公害饲料专用微量元素添加剂配方及其制作工艺。有效成分名称及比例范围是铁23000－50000mg/kg，锰4000－8000mg/kg，锌25000－48000mg/kg，铜2000－5000mg/kg，钴200－400mg/kg、硒100－200mg/kg，碘50－130mg/kg。载体为天然麦饭石，重量比例范围为60－80％。制作工艺根据各微量元素有效成分重量比例和有机与无机微量元素的配合比例，计算出有机螯合物和无机化合物的添加量，在30℃以下、无阳光直射的车间中，按照逐级扩大混合方法，与载体混合均匀，然后在专用不锈钢搅拌器中搅拌5－6分钟，使其混合均匀度的变异系数CV在5％以下，最后分装入金箔袋内，密封避光保存备用。本发明实际养殖试验促生长效果显著，并明显降低水环境污染，在我国鲆鲽鱼类养殖和饲料生产中应用前景广阔。
文档编号A23K1/16GK1836546SQ20061004609
公开日2006年9月27日 申请日期2006年3月17日 优先权日2006年3月17日
发明者李勇, 王雷, 吕明斌, 蒋克勇, 王优军 申请人:中国科学院海洋研究所