Конвенционалните храни, храни без риба и биофлока влияят на сензорните и хранителните характеристики

Системите за аквакултури, базирани на биофлоки, използват много малко обмен на вода и скаридите се складират с висока плътност. При висока плътност на популацията се използват интензивни хранителни вещества и в отговор на това във водната колона се развива гъста микробна общност. Тази микробна общност включва бактерии, водорасли, гъби, зоопланктон и протозои, които функционират като циклични хранителни вещества в системата, т.е. амоняк, и могат да служат като източник на допълнително хранене за животни като скариди.

Изглежда, че има ограничени изследвания за това как промените в микробиотата могат да повлияят на хранителните качества на биофлока и почти няма проучвания, изследващи как микробните промени могат да повлияят на хранителните и сензорните профили на скаридите в системите на биофлока. Предишни изследвания показват, че скаридите могат да се представят добре при диети, съдържащи малко или никакви рибни продукти.

Премахването на рибни продукти от диетата на аквакултурните видове може значително да подобри екологичната устойчивост, да намали колебанията в цените на фуражите и да подобри възможностите за търговия със скариди, отглеждани във ферми. Не е ясно обаче какви последици може да има използването на диети без риба върху биофлорната микробна общност, както и върху хранителните и сензорните стойности на скаридите при човека, тъй като съставът на растителните продукти е значително различен от този на растителните продукти. алтернативи на базата на риба.

Проведени са някои проучвания върху ефектите, които съставът на диетата може да има върху микробната общност в биофлочните системи; обаче ефектите върху хранителните или сензорните показатели на скаридите и всякакви потенциално интерактивни ефекти между микробния състав и качеството на продукта изглеждат сравнително слабо разбрани. Не е ясно как важен компонент от диетата, като източника на протеин, може да повлияе на човешките сензорни характеристики на скаридите, особено в системите за биофлока, където микробната общност също може да играе роля за качеството на продукта.

Човешките сензорни анализи на скариди - като вкус, текстура, външен вид и аромати - могат да помогнат да се определи качеството на продукта. Това е особено важно, когато се изследват нови производствени системи или стилове на управление и се използват нови диети, за да се осигури постоянно качество на продукта.

Тъй като индустрията се придвижва към по-интензивни производствени системи, където микробната общност играе по-голяма роля в работата на системата и се насочва към използване на по-малко рибно брашно или дори диета без риба, важно е да се изследват последиците от управлението на храните и системите. Качество на продукта и ролята, която микробната общност може да играе в това отношение.

Тази статия - обобщена и адаптирана от оригиналната публикация (Aquaculture International (2019) 27: 261–277 https://doi.org/10.1007/s10499-018-0321-8) - докладва резултатите от проучване, за да се изследват какви ефекти напълно безрибна диета и управление на твърди вещества в биофлокната микробна общност и ключовите хранителни и сензорни характеристики на скаридите.

Благодарни сме на различни членове на персонала в Центъра за марикултура Waddell, Блъфтън, Южна Каролина, САЩ. Това изследване беше подкрепено с безвъзмездни средства от Интегрираната органична програма на USDA и Програмата за отглеждане на морски скариди в САЩ.

Настройка на проучването

Тихоокеански бели скариди постларви (Litopenaeus vannamei) са получени от търговски люпилник (Системи за подобряване на скариди, Исламорада, Флорида, САЩ). Скаридите се отглеждат в резервоар за биофлока в продължение на осем седмици и им се дава поредица от рибни диети. По време на разсадника диетата на трохите Zeigler Brothers с 50 процента протеин и 15 процента липиди (съобщава се от производителя) е хранена според размера на скаридите. През последните четири седмици от периода на люпилни скаридите получиха 40% протеин, 9% липиди и 1,5 mm гранулирана диета.

Шестнадесет 3600-литрови резервоари, разположени на открито, бяха разпределени произволно за една от четирите обработки. Четирите лечения бяха продиктувани от вида на храната и управлението на концентрацията на твърди вещества (biofloc). Една обработка получи конвенционална храна с риба без управление на твърдите вещества (CF), друга получи конвенционална храна с управление на твърдите вещества (CF-S), трета обработка имаше храна без риба без управление на твърдите вещества (FF), а четвъртата обработка получи риба безплатна храна с обработка на твърди вещества (FF-S).

Храната, която включваше риба, беше Zeigler ™ Hyperintensive-35 (Zeigler Brothers Inc., Gardners, PA, USA). Безрибният фураж е екструдиран експериментален фураж, произведен също от Zeigler Brothers, предназначен да има концентрации на протеини и липиди, подобни на тези от диетата, включваща риба. Концентрацията на частиците на биофлока се управлява с помощта на конични дънни седиментационни камери с работен обем от 200 литра, проектирани, както е описано от Ray et al. (2011). Утаителните камери се експлоатират при необходимост и мътността се измерва веднъж на всеки три дни. През първата седмица от изследването беше добавено малко количество захароза (200 грама), за да се улесни усвояването на неорганичния азот от хетеротрофни бактерии; в противен случай не се добавя допълнителен въглерод.

16-те експериментални резервоара бяха експлоатирани на дълбочина 71 см, а скаридите бяха складирани със средно тегло 1,3 грама и плътност 460 скариди на кубичен метър и след това култивирани в продължение на 12 седмици. Въз основа на седмични проби от скариди са изчислени коефициентите на преобразуване на фуражите (FCR) и увеличаването на теглото, за да се оцени очаквания растеж и да се изчислят седмичните дажби на фуражите. Освен това, тавите за храна са използвани за определяне на количеството консумирана храна. Храненето се дава три пъти на ден и всички резервоари получават еднакво количество фураж през цялото проучване.

За допълнителна информация относно експерименталния дизайн и управление; мастни киселини и сензорни анализи; и статистически анализ, моля обърнете се към оригиналната публикация.

Резултати и дискусия

Скаридите се представят значително по-добре при обработката на твърди вещества и в противен случай няма значителни разлики в производството на скариди. Скоростта на растеж, крайното тегло и нетната биомаса бяха значително по-високи и индексът на конверсия на фуража беше значително по-нисък при обработките с обработка на твърди вещества. Няма значителни разлики между леченията по отношение на оцеляването на скаридите. Тези резултати показват, че адекватни резултати от производството на скариди могат да бъдат получени, като се използва диетична формула без риба и че управлението на твърдите вещества е необходимо, за да се оптимизира качеството на водата и производството на скариди в биофлоковите системи.

Стойностите на цинка, открити в скаридите в това проучване, са сравними с храни с едни от най-високите концентрации на цинк, докладвани от Министерството на земеделието на САЩ (2017). Голяма част от цинка в скаридните тъкани вероятно произхожда от диети. Цинкът е основно хранително вещество в човешкото здраве за процеси като имунитет, метаболизъм на ДНК, размножаване, зрение и вкус. Следователно, по-високите нива на цинк могат да бъдат търговски клас от отглеждани във ферми скариди.

16-те експериментални резервоара бяха експлоатирани на дълбочина 71 см, а скаридите бяха складирани със средно тегло 1,3 грама и с плътност 460 скариди на кубичен метър и след това се култивираха в продължение на 12 седмици. Въз основа на седмични проби от скариди са изчислени коефициентите на преобразуване на фуражите (FCR) и увеличаването на теглото, за да се изчисли очаквания растеж и да се изчислят седмичните дажби на фуражите. Освен това, тавите за храна са използвани за определяне на количеството консумирана храна. Храната се осигурява три пъти на ден и всички резервоари получават еднакво количество храна през цялото проучване.

За допълнителна информация относно експерименталния дизайн и управление; мастни киселини и сензорни анализи; и статистически анализ, моля обърнете се към оригиналната публикация.

Разнообразието от ефекти на експерименталните фактори от този проект върху концентрациите на мастни киселини в скаридите показва, че управлението на системата и състава на фуража оказват влияние върху хранителния състав на скаридите. Фактът, че скаридите при CF диета са имали по-висока концентрация на омега-3 мастни киселини в сравнение със скаридите при FF диета, вероятно е резултат от формулирането на диетите. Скаридите, произведени по двете диети, могат да се считат за много здравословен продукт от гледна точка на мастните киселини, особено в сравнение с наземните месни продукти.

влияние
Фиг. 1: Средният процент от теглото на мастните киселини във фуражите, биофлока и скаридите между двете диети. Тези данни представляват единична проба от фуража, средните стойности на мастните киселини за биофлока през цялото проучване и стойностите на мастните киселини за скаридите към крайната дата на пробата. Лентите за грешки са стандартна грешка около средната стойност.

Средната концентрация на EPA + DHA в скариди с CF (204,2 mg на 100 грама) и в скариди с FF (119,4 mg на 100 грама) са значително по-високи от тези, отчетени за пилешко и говеждо месо. Скаридите, хранени с храна на рибна или растителна основа, могат да бъдат съществена част от диетата на човека, за да помогнат за спазването на изискванията на EPA и DHA, препоръчани от Американската сърдечна асоциация. Според тези препоръки потребителите трябва да приемат 500 mg EPA и DHA на ден, което ще изисква 245 грама CF скариди или 420 грама FF скариди.

Нивата на EPA в FF и CF биофлока (2,9 процента и 3,7 процента тегловни мастни киселини) са сравними с 3,0 процента, открити в материала на биофлока от Tacon et al. (2002), които отглеждат скариди в открити системи за биофлока, подобни на тези, използвани в това проучване. Концентрациите на DHA в биофлока в това проучване (2,3 процента в FF и 2,5 процента в CF спрямо теглото на мастните киселини) са малко по-високи от 1,4 процента, открити в материала на биофлока от Tacon et al. (2002), което показва, че хранителният състав на биофлока може да не е последователен във всички системи и стилове на управление.

За няколко от изследваните в това проучване мастни киселини нивата на биофлока не отразяват пряко нивата в храната, особено по отношение на нивата на АА и ЕРА (фиг. 1). Нивата на мастните киселини между биофлоките на двата вида диети са много по-сходни от нивата на мастните киселини между двете диети (фиг. 1). Това наблюдение помага да се добави известна тежест към възможността микроорганизмите в биофлока да са преобразували или синтезирали мастни киселини. Ако случаят е такъв, трябва да бъдат определени отговорните органи, така че може би те могат да бъдат избрани за бъдещи проекти за подобряване на профила на мастните киселини на скаридите.

Фактът, че не са открити разлики между скаридите, хранени с двете диети по отношение на аромата и вкуса, показва, че и двете диети могат да произвеждат скариди с еквивалентно качество по отношение на тези качества. Това е подобно на констатациите на Soller et al. (2017), който установи, че диетата със скариди с различни липидни източници не води до забележими разлики във вкуса или аромата. Подобрен сладък ароматен аромат на скариди от обработки с твърди частици може да се дължи на промени в микробната общност, причинени от тази практика на манипулиране, или може би поради намаленото изобилие на биофлок. Трябва да се направят повече изследвания, за да се определи как такива промени в изобилието или състава на биофлока могат да повлияят на сензорните атрибути на скаридите.

Единствените сензорни атрибути, които са били значително повлияни от вида на диетата в това проучване, са качествата, свързани с текстурата. Диетичните скариди без риба имаха повече отделяне на влага при първото ухапване и дъвчене и бяха по-влакнести. Не е ясно дали потребителите на скариди предпочитат по-високо съдържание на влага или влакна. За да се определи това, трябва да се проведе проучване на потребителските предпочитания, което изследва колко добре могат да бъдат приети тези качества. Въпреки това, нито една от разликите в сензорните качества между диетите не показва някакви негативни проблеми, свързани със скаридите при FF диетата.

Това проучване показва, че промените в диетата и управлението на биофлока очевидно имат отражение върху хранителните и сензорните качества на скаридите. Това може да представи уникални възможности за промяна на характеристиките на скаридите, които са важни за потребителите. По-пълното разбиране на стойността, която потребителите придават на тези качества, може да позволи на производителите на диети и системните администратори да приспособят скаридите към потребителите, може би отваряйки възможности за маркетинг на марка или ниша.

Източниците на омега-3 мастни киселини за водните диети са скъпи; ако беше възможно да се повиши тъканната концентрация на тези съединения чрез по-добро управление на системата, може да се представи по-рентабилно решение от добавянето на добавки към храната.

Перспективи

Това проучване показва, че диетите без риба са подходящи за производство на скариди и могат да генерират висококачествени скариди във водни системи за биофлока. Трябва да се обърне известно внимание на профилите на мастните киселини в бъдещите диетични форми и предпочитанията на потребителите към атрибутите на структурата на скаридите трябва да бъдат допълнително проучени.

Нашият проект помага да се илюстрират някои аспекти на качеството на продуктите от скариди, които могат да бъдат модифицирани чрез формулиране на диети и управление на системата. В комбинация с информация за предпочитанията на потребителите, тази работа може да постави основата за скариди, които са съобразени с конкретните изисквания на пазара.

Препратките са достъпни от оригиналната публикация.

След като приключихте с четенето на статията .

Надяваме се, че ще обмислите да подкрепите нашата мисия да документираме еволюцията на световната индустрия на аквакултурите и да споделяме нашата огромна мрежа от разширяващи се знания на донори всяка седмица.

Ставайки член на Глобалния алианс на аквакултурите, вие гарантирате, че цялата предконкурентна работа, която извършваме чрез предимства за членове, ресурси и събития (Академията, Адвокатът, GAA Films, GOAL, MyGAA) може да продължи. Индивидуалното членство струва само $ 50 на година.

Автори

Андрю Дж. Рей, д-р.

Училище по аквакултури
Програма за безвъзмездна помощ за държавен университет в Кентъки
103 Атлетик Роуд
Франкфорт, KY 40601 САЩ

Джон У. Лефлър, д-р.

Департамент за природни ресурси в Южна Каролина
Институт за морски ресурси
217 Форт Джонсън Роуд
Чарлстън, SC 29412 САЩ

Крейг Л. Брауди, д-р.

Директор на научноизследователската и развойна дейност
Zeigler Bros., Inc.
400 Gardners Station Road
Гарднърс, Пенсилвания 17324 САЩ