Звичайна їжа, їжа без риби та біофлока впливають на сенсорні та харчові характеристики

Системи аквакультури, що базуються на біофлоці, використовують дуже мало водообміну, і креветки запасаються при високій щільності. При високій щільності населення використовуються інтенсивні поживні речовини, і у відповідь у товщі води розвивається щільна мікробна спільнота. Це мікробне співтовариство включає бактерії, водорості, гриби, зоопланктон і найпростіші, які функціонують в циклічних поживних речовинах в системі, тобто аміаку, а також можуть служити джерелом додаткового харчування для тварин, таких як креветки.

Видається обмеженим дослідженням того, як зміни мікробіоти можуть вплинути на харчові якості біофлоки, і майже немає досліджень, які б досліджували, як мікробні зміни можуть впливати на харчові та сенсорні профілі креветок у системах біофлоки. Попередні дослідження показали, що креветки можуть добре працювати при дієтах, що містять мало або зовсім не містять рибних продуктів.

Вилучення рибних продуктів з раціону видів аквакультури може значно покращити екологічну стійкість, зменшити коливання цін на корми та покращити можливості збуту креветок, вирощених на фермах. Однак незрозуміло, які наслідки може мати вплив безрибних дієт на мікрофлору спільноти біофлоки, а також на харчові та сенсорні цінності креветок, оскільки склад продуктів рослинного походження суттєво відрізняється від альтернативи на основі риби.

Були проведені деякі дослідження щодо впливу складу дієти на мікробну спільноту в системах біофлоки; однак вплив на харчові та сенсорні показники креветок та будь-які потенційно інтерактивні ефекти між мікробним складом та якістю продукту видаються відносно недостатньо вивченими. Незрозуміло, як така важлива складова дієти, як джерело білка, може впливати на сенсорні характеристики людини креветок, особливо в системах біофлоки, де мікробна спільнота також може відігравати роль у якості продуктів.

Сенсорний аналіз креветок, такий як смак, текстура, зовнішній вигляд та властивості аромату, може допомогти визначити якість продукції. Це особливо важливо під час вивчення нових виробничих систем або стилів управління та використання нових дієт для забезпечення стабільної якості продукції.

Оскільки галузь рухається до більш інтенсивних виробничих систем, де мікробне співтовариство відіграє більшу роль у роботі системи, і рухається до використання менше рибної муки або навіть дієт, що не містять риби, важливо дослідити наслідки управління продуктами харчування та системою. Якість продукції та роль, яку мікробне співтовариство може зіграти в цьому відношенні.

Ця стаття - узагальнена та адаптована до оригінальної публікації (Aquaculture International (2019) 27: 261–277 https://doi.org/10.1007/s10499-018-0321-8) - повідомляє результати дослідження з метою вивчення наслідків абсолютно безрибне харчування та управління твердими речовинами мали в мікрофлорі спільноти біофлоки та ключові харчові та сенсорні характеристики креветок.

Ми вдячні кільком працівникам Центру марикультури Уодделла, Блаффтон, Південна Кароліна, США. Це дослідження було підтримане грантами Інтегрованої органічної програми USDA та Програми вирощування морських креветок США.

Налаштування дослідження

Тихоокеанські білі креветки постларви (Litopenaeus vannamei) були отримані з комерційного інкубаторію (Системи вдосконалення креветок, Ісламорада, Флорида, США). Креветки вирощували у резервуарі з біофлорою протягом восьми тижнів і їли ряд рибних дієт. Протягом періоду розплідників дієти з крихти Brothers Brothers з 50% білка та 15% ліпідів (за повідомленнями виробника) годували відповідно до розміру креветок. Протягом останніх чотирьох тижнів періоду інкубації креветкам давали 40 відсотків білка, 9 відсотків ліпідів та 1,5-міліметрову гранульовану дієту.

Шістнадцять 3600-літрових резервуарів, розташованих на відкритому повітрі, були випадковим чином призначені для однієї з чотирьох процедур. Чотири способи лікування були продиктовані типом їжі та контролем концентрації твердих речовин (біофлока). Одна процедура отримувала звичайну їжу з рибою без управління твердими речовинами (CF), інша отримувала звичайну їжу з управлінням твердими речовинами (CF-S), третя процедура отримувала безрибну їжу без управління твердими речовинами (FF), а четверта процедура отримувала рибу безкоштовне харчування з обробкою твердих речовин (FF-S).

Їжею, до складу якої входила риба, був Zeigler ™ Hyperintensive-35 (Zeigler Brothers Inc., Gardners, PA, USA). Корм без риби являв собою екструдований експериментальний корм, також виготовлений компанією Zeigler Brothers, призначений для концентрації білків і ліпідів, подібних до концентрацій білка та риби. Концентрацією частинок біофлоки управляли за допомогою конічних донних осадових камер робочим об'ємом 200 літрів, розроблених, як описано Ray et al. (2011). Селищні камери експлуатувались за необхідності, а помутніння вимірювали раз на три дні. Протягом першого тижня дослідження було додано невелику кількість сахарози (200 грам), щоб полегшити засвоєння неорганічного азоту гетеротрофними бактеріями; в іншому випадку додатковий вуглець не додавали.

16 експериментальних резервуарів експлуатувались на глибині 71 см, креветки були заготовлені середньою масою 1,3 грама та щільністю 460 креветок на кубічний метр, а потім культивувались протягом 12 тижнів. На основі щотижневих зразків креветок розраховували коефіцієнт конверсії корму (ЗКР) та приріст ваги для оцінки очікуваного приросту та розрахунку тижневих раціонів кормів. Крім того, за допомогою лотків для їжі визначали кількість споживаної їжі. Годування проводили три рази на день, і всі резервуари отримували однакову кількість корму протягом усього дослідження.

Для отримання додаткової інформації щодо експериментального проектування та управління; жирні кислоти та сенсорний аналіз; та статистичний аналіз, будь ласка, зверніться до оригінальної публікації.

Результати і обговорення

Креветки мали значно кращі результати при обробці твердих речовин, інакше не було значних відмінностей у виробництві креветок. Швидкість росту, кінцева вага та чиста біомаса були значно вищими, а індекс конверсії корму був значно нижчим при обробці твердими речовинами. Істотних відмінностей між лікуваннями щодо виживання креветок не було. Ці результати вказують на те, що адекватні результати виробництва креветок можуть бути отримані за допомогою дієти, що не містить риби, і що управління твердими речовинами необхідне для оптимізації якості води та виробництва креветок у системах біофлоки.

Значення цинку, виявлені в креветках у цьому дослідженні, порівнянні з продуктами харчування з одними з найвищих концентрацій цинку, про які повідомляло Міністерство сільського господарства США (2017). Велика частина цинку в тканинах креветок, ймовірно, походить від дієти. Цинк є основною поживною речовиною для здоров'я людини для таких процесів, як імунітет, метаболізм ДНК, розмноження, зір та смак. Отже, більш високий рівень цинку може бути комерційним сортом із вирощуваних на фермах креветок.

16 експериментальних резервуарів експлуатували на глибині 71 см, креветки зберігали середньою масою 1,3 грама та щільністю 460 креветок на кубічний метр, а потім культивували протягом 12 тижнів. На основі щотижневих зразків креветок розраховували коефіцієнт конверсії корму (ЗКР) та приріст ваги, щоб оцінити очікуваний приріст та розрахувати тижневі раціони корму. Крім того, за допомогою лотків для їжі визначали кількість споживаної їжі. Їжу забезпечували три рази на день, і всі цистерни отримували однакову кількість їжі протягом усього дослідження.

Для отримання додаткової інформації щодо експериментального проектування та управління; жирні кислоти та сенсорний аналіз; та статистичний аналіз, будь ласка, зверніться до оригінальної публікації.

Різноманітність впливу експериментальних факторів цього проекту на концентрації жирних кислот у креветках вказує на те, що управління системою та склад корму мають значення для поживного складу креветок. Той факт, що креветки на дієті CF мали більш високу концентрацію омега-3 жирних кислот порівняно з креветками на дієті FF, ймовірно, результат складання дієти. Креветки, вироблені на обох дієтах, можна вважати дуже здоровим продуктом з точки зору жирних кислот, особливо у порівнянні з наземними м’ясними продуктами.

склади
Рис. 1: Середній відсоток ваги жирних кислот у кормі, біофлоці та креветках між двома дієтами. Ці дані представляють одну пробу корму, середні значення жирних кислот для біофлоку протягом усього дослідження та значення жирних кислот креветок на кінець дати зразка. Смужки помилок - це стандартна помилка середнього значення.

Середня концентрація EPA + DHA у креветках з CF (204,2 мг на 100 грамів) та у креветках з FF (119,4 мг на 100 грам) значно вища, ніж у курячих та яловичих. Креветки, яких годують рибною або рослинною їжею, можуть бути важливою частиною раціону людини, щоб допомогти задовольнити вимоги EPA та DHA, рекомендовані Американською асоціацією серця. Згідно з цими рекомендаціями, споживачі повинні споживати 500 мг EPA та DHA на день, що потребує 245 грамів креветки CF або 420 грамів креветок FF.

Рівні ЕРА у біофлорі FF та CF (2,9% та 3,7% від маси жирних кислот) порівнянні з 3,0%, виявленими в матеріалі біофлори Tacon et al. (2002), які вирощували креветки у зовнішніх системах біофлоки, подібних до тих, що використовувались у цьому дослідженні. Концентрації DHA у біофлорі в цьому дослідженні (2,3% у FF та 2,5% у CF за вагою жирних кислот) були дещо вищими, ніж 1,4%, виявлені в матеріалі біофлоки Tacon та співавт. (2002), вказуючи на те, що поживний склад біофлоки може не узгоджуватися у всіх системах та стилях управління.

Для деяких з досліджених у цьому дослідженні жирних кислот рівні біофлоки безпосередньо не відображали рівні в продуктах харчування, особливо щодо рівнів АА та ЕРА (рис. 1). Рівні жирних кислот між біофлоками двох типів дієти були набагато більш подібними, ніж рівні жирних кислот між двома дієтами (рис. 1). Це спостереження допомагає додати певної ваги можливості того, що мікроорганізми в біофлоці могли перетворити або синтезувати жирні кислоти. Якщо це так, слід визначити відповідальних органів, щоб, можливо, їх можна було обрати для майбутніх проектів щодо поліпшення жирнокислотного профілю креветок.

Той факт, що не було виявлено відмінностей між креветками, які годували двома дієтами, щодо аромату та смаку, вказує на те, що обидві дієти можуть виробляти креветки рівноцінної якості щодо цих властивостей. Це схоже на висновки Soller та співавт. (2017), який виявив, що дієти з креветками з різними джерелами ліпідів не давали помітних відмінностей у смаку або ароматі. Покращений солодкуватий ароматичний аромат креветок при обробці твердих речовин може бути обумовлений змінами в мікробному середовищі, спричиненими такою практикою обробки, або, можливо, через меншу кількість біофлоку. Потрібно провести більше досліджень, щоб визначити, як такі зміни чисельності або складу біофлоки можуть вплинути на сенсорні властивості креветок.

Єдиними сенсорними атрибутами, на які суттєво впливав тип дієти в цьому дослідженні, були якості, пов’язані з текстурою. Дієтичні креветки, що не містять риби, мали більше виділення вологи при першому укусі та жуванні і були більш волокнистими. Незрозуміло, чи споживачі креветок воліють більший вміст вологи або клітковини. Щоб визначити це, слід провести дослідження переваг споживачів, яке вивчає, наскільки добре можна сприйняти ці якості. Однак жодна з відмінностей в сенсорних якостях між дієтами не вказує на будь-які негативні проблеми, пов'язані з креветками на дієті FF.

Це дослідження вказує на те, що зміни в харчуванні та біофлоці явно мають наслідки для харчових та сенсорних якостей креветок. Це може дати унікальні можливості змінити характеристики креветок, які є важливими для споживачів. Повніше розуміння цінності, яку споживачі приділяють цим якостям, може дозволити виробникам дієт та системним адміністраторам адаптувати креветки до споживачів, можливо, відкривши можливості для збуту бренду чи ніші.

Джерела омега-3 жирних кислот для водних дієт дорогі; Якби можна було підвищити концентрацію цих сполук у тканинах за рахунок кращого управління системою, можна було б запропонувати більш економічне рішення, ніж додавання добавок до їжі.

Перспективи

Це дослідження вказує на те, що дієти без риби підходять для виробництва креветок і можуть створювати високоякісні креветки у водних системах біофлоки. Слід звернути певну увагу на профілі жирних кислот у майбутніх дієтичних рецептах, і подальше вивчення переваг споживачів щодо атрибутів текстури креветок.

Наш проект допомагає проілюструвати деякі аспекти якості креветкових продуктів, які можна змінити за допомогою складання дієти та управління системою. У поєднанні з інформацією про вподобання споживачів, ця робота може закласти основу для креветок, розроблених з урахуванням конкретних потреб ринку.

Посилання доступні з оригінальної публікації.

Тепер, коли ви закінчили читати статтю .

… Ми сподіваємось, ви розглянете можливість підтримати нашу місію, щоб задокументувати розвиток світової індустрії аквакультури та щотижня ділитися нашою розгалуженою мережею знань, що розширюються.

Ставши членом Глобального альянсу аквакультури, ви гарантуєте, що вся передконкурентна робота, яку ми робимо за рахунок переваг, ресурсів та заходів учасників (Академія, Адвокат, GAA Films, GOAL, MyGAA), може продовжуватися. Індивідуальне членство коштує лише 50 доларів на рік.

Автори

Ендрю Дж. Рей, доктор філософії.

Школа аквакультури
Програма грантів земельної ділянки Університету Кентуккі
103 Атлетична дорога
Франкфорт, KY 40601 США

Джон В. Леффлер, доктор філософії.

Департамент природних ресурсів Південної Кароліни
Інститут морських ресурсів
217 Форт Джонсон-роуд
Чарльстон, SC 29412 США

Крейг Л.Броуді, к.т.н.

Директор з досліджень та розробок
Zeigler Bros., Inc.
400 Gardners Station Road
Гарднерс, Пенсільванія 17324 США