乳山牡蠣配合飼料微膠囊技術研究

高 飛 譚林濤 周萬友 李昕昕 曲洪霞

（1 威海金牌生物科技有限公司 山東 乳山 264515；2 乳山市水產技術推廣站 山東 乳山 264515； 3 中國海洋大學 山東 青島 266000）

乳山位于北緯37°的山東半島黃金南海岸，擁有近200 km 的海岸線，100 萬畝國家一類海水水質的養殖海區，是世界頂級牡蠣產區之一。乳山牡蠣養殖水域面積達20 萬畝，年產量30 萬t，養殖產值24 億元，養殖面積、產量和產值均居全國縣級單位首位，是著名的“中國牡蠣之鄉”，“乳山牡蠣”已在全國形成了品牌領先優勢。

隨著牡蠣營養保健價值的開發、居民膳食結構的優化以及消費升級的拉動，國內牡蠣消費快速增長。同時，隨著電商與物流的快速發展，牡蠣銷往全國各地，在牡蠣產量增加的情況下，仍然嚴重供不應求。廣東、廣西、福建、山東等地多次發生養殖海域中牡蠣投放密度過高，養殖海域中天然餌料不足，造成牡蠣死亡率高、牡蠣肥滿度偏低和夾瘦的現象，影響產品上市。同時我國海域資源有限，適于牡蠣生長育肥的海區相對較少，持續擴大養殖規模很難。

為解決制約乳山牡蠣產業可持續發展的瓶頸，需要研制一種乳山牡蠣配合飼料。根據和乳山牡蠣從業人員的交流情況和研究國內外牡蠣相關科研文獻，結合研發實踐得知，制備乳山牡蠣配合飼料微膠囊成為一種較為適宜的選擇。微膠囊技術是利用天然或合成高分子材料，將固體、液體或氣體經包囊形成一種具有半透性或密封囊膜的微型膠囊的技術，具有保護活性物質，減少外界因素對芯材影響的作用。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 乳山牡蠣配合飼料。威海金牌生物科技有限公司提供，主要成分為球等鞭金藻、裂壺藻、鈍頂螺旋藻、鹽藻、魚粉、魚油、貝類復合維生素添加劑、玉米淀粉。

1.1.2 主要儀器和設備。XYDR-50 噴霧干燥機(無錫東升噴霧干燥機械廠)；X12M52 打漿機(美的集團有限公司)；電子分析天平(湘儀公司)；高壓均質機(上海東華高壓均質機廠)；101-0AS 熱風循環干燥箱(蘇州碩舟科技有限公司)。

1.2 指標測定

1.2.1 包埋率。包埋率指微膠囊實際被包埋量與理論被包埋量的比值。由公式計算微膠囊的包埋率。包埋率(%)=(產品表面油含量/產品中的總油含量)×100%。

1.2.2 水分含量。采用常壓干燥法。取玻璃制扁形稱量瓶，置于95 ℃～105 ℃干燥箱中，瓶蓋斜支于瓶邊，加熱0.5 ～1.0 h，取出蓋好，置干燥器內冷卻0.5 h，稱量，并重復干燥至恒量(W1)。稱取2.0 ～10.0 g 磨細的樣品(W2)，放入此稱量瓶中，樣品厚度約為5 mm，加蓋置于95 ℃～105 ℃干燥箱中，瓶蓋斜于瓶邊，干燥2 ～4 h，蓋好后取出，放入干燥器內冷卻0.5 h 后稱量。然后再放入95 ℃～105 ℃干燥箱中干燥1 h 左右，取出放干燥器內冷卻0.5 h 后再稱量。至前后2次質量差不超過2 mg，即為恒量，稱重為W3。由公式計算微膠囊的水分含量：水分含量(%)=[(Wl+W2-W3)/W2]×100%。

1.2.3 乳化液穩定性。使用具塞量筒法。取50 ml 乳化液于具塞量筒中，置40 ℃恒溫水浴中24 h，讀取游離水層的體積，由公式計算乳化液穩定性。乳化液穩定性(%)=[(乳液總含水量-游離水量)/乳液總含水量]×100%。

2 試驗方法與結果分析

2.1 乳山牡蠣配合飼料微膠囊壁材的篩選。微膠囊壁材選擇的基本原則：能與芯材相配伍，具有良好的乳化性、成膜性和干燥性，不易吸潮。本研究擬定了4 組不同壁材配方。組1：變性淀粉和阿拉伯膠做復配壁材；組2：酪朊酸鈉和變性淀粉做復配壁材；組3：大豆分離蛋白和環糊精做復配壁材；組4：明膠和麥芽糊精做復配壁材。對4 組微膠囊配方進行噴霧干燥，工藝條件為：均質壓力60 MPa，進風溫度150 ℃，出風溫度91 ℃。對這4 組配方制得的乳山牡蠣配合飼料微膠囊的特性進行比較，結果見表1。酪朊酸鈉和變性淀粉復配的壁材微膠囊制品包埋率最高，且噴霧干燥過程較順利，基本沒有粘壁現象，產率高，物理性質優于其它壁材配方制得的微膠囊制品。

2.2 乳山牡蠣配合飼料微膠囊乳化劑的篩選。選取壁材配方為酪朊酸鈉和變性淀粉組，將單甘酯、蔗糖酯、卵磷脂作為乳化劑分別添加到壁材配方中，測定乳化液的乳化穩定性，結果見表2。由表2 可見，相同的乳化劑添加量下，添加蔗糖酯的乳化液穩定性較好。

表2 不同乳化劑的乳化液穩定性比較

2.3 高壓均質次數對乳山牡蠣配合飼料微膠囊包埋率的影響。對壁材配方為酪朊酸鈉和變性淀粉，乳化劑為蔗糖酯組分別以不同均質次數進行高壓均質，比較不同均質次數所得的乳山牡蠣配合飼料微膠囊包埋率，結果見表3。由表3 可見，均質4 次、5 次、6 次后，包埋率沒有明顯的提高，綜合經濟效益，選擇均質次數3 次為佳。

表3 均質次數對乳山牡蠣配合飼料微膠囊包埋率的影響

2.4 進出風溫度對乳山牡蠣配合飼料微膠囊包埋率的影響。對壁材配方為酪朊酸鈉和變性淀粉，乳化劑為蔗糖酯組進行噴霧干燥，分別控制進風溫度為110 ℃、120 ℃、130 ℃、140 ℃、150 ℃，相應得到出風溫度分別為77 ℃、82 ℃、85 ℃、89 ℃、91 ℃，包埋率結果見表4。由表4 可見，進風溫度150 ℃、出風溫度為91 ℃時包埋率最高。進風溫度110 ℃、出風溫度77 ℃和進風溫度120 ℃、出風溫度82 ℃時粘壁較嚴重。由于乳山牡蠣配合飼料中含有較豐富的維生素，選擇合適的進風溫度為130 ℃，出風溫度為85 ℃，此時粘壁較輕，產率也較高。

3 結論

壁材的選擇是影響乳山牡蠣配合飼料包埋效果的關鍵因素，直接影響到產品性質的好壞。以酪朊酸鈉和變性淀粉復配的壁材微膠囊制品包埋率最高，且噴霧干燥過程較順利，基本沒有粘壁現象，產率高，物理性質優于其它壁材配方制得的微膠囊制品。

選取壁材配方為酪朊酸鈉和變性淀粉組，相同的乳化劑添加量下，添加蔗糖酯的乳化液穩定性較好。

對壁材配方為酪朊酸鈉和變性淀粉，乳化劑為蔗糖酯組分別以不同均質次數進行高壓均質，本試驗得到的適宜高壓均質次數為3 次。

對壁材配方為酪朊酸鈉和變性淀粉，乳化劑為蔗糖酯組進行噴霧干燥，本試驗得出的適宜進風溫度為130 ℃，出風溫度為85 ℃，此條件下，粘壁較輕，產率也較高。