Akademicy z University of Florida zauważają, że mączka rybna jest uznawana przez dietetyków jako wysokiej jakości, bardzo strawny składnik paszy, który jest preferowany jako dodatek do diety większości zwierząt hodowlanych, zwłaszcza ryb i krewetek. Zawiera duże ilości energii na jednostkę wagi i jest doskonałym źródłem białka, lipidów (olejów), minerałów i witamin; natomiast zawiera bardzo mało węglowodanów.
Co to jest mączka rybna?
Mączka rybna jest ogólnym terminem dla bogatego w składniki odżywcze składnika paszy stosowanego głównie w dietach dla zwierząt domowych, czasami używanego jako wysokiej jakości nawóz organiczny. Mączka rybna może być wytwarzana z prawie każdego rodzaju owoców morza, ale zazwyczaj jest produkowana z dziko złowionych, małych ryb morskich, które zawierają wysoki procent ości i oleju, i zazwyczaj uważane są za nienadające się do bezpośredniego spożycia przez ludzi. Ryby te są uważane za „przemysłowe”, ponieważ większość z nich jest poławiana wyłącznie w celu produkcji mączki rybnej i oleju rybnego. Niewielki procent mączki rybnej pochodzi z przyłowu z innych łowisk, a także z produktów ubocznych lub skrawków powstałych podczas przetwarzania (np. filetowania ryb i operacji konserwowania) różnych produktów z owoców morza przeznaczonych do bezpośredniego spożycia przez ludzi.
Przemysł mączki rybnej i oleju rybnego jest jednym z niewielu istniejących obecnie głównych przemysłów zwierzęcych, który nadal w dużym stopniu opiera się na technice „polowania i zbierania”. Większość ryb renderowane do mączki i oleju są przechwytywane w morzu. Na całym świecie produkuje się miliony ton mączki rybnej. W przeciwieństwie do niedawnych popularnych przekonań, większość mączki rybnej i oleju jest produkowana ze zrównoważonych, zarządzanych i monitorowanych zasobów rybnych, co ogranicza możliwość przełowienia. Podaż jest obecnie stabilny na 6.0 do 6.5 mln ton rocznie.
Do wyprodukowania 1 tony suchej mączki rybnej potrzeba około 4 do 5 ton całych ryb. Peru produkuje prawie jedną trzecią całkowitej światowej podaży mączki rybnej. Inne kraje będące głównymi producentami mączki rybnej to Chile, Chiny, Tajlandia, USA, Islandia, Norwegia, Dania i Japonia (tabela 1). Główne grupy ryb przemysłowych przerabianych na mączkę rybną to sardele, śledzie, menhadeny, sardynki, mieczyki i smelty (Tabela 2).
Ryby mogą być przetwarzane na morzu w statkach przetwórniach lub złowione i przechowywane do czasu przetransportowania ich do zakładu przetwórczego na wybrzeżu. Ryby są bardzo łatwo psującym się surowcem i jeśli nie zostaną przetworzone w odpowiednim czasie, nastąpi ich zepsucie. Powszechne jest konserwowanie przy użyciu lodu lub schłodzonej wody morskiej.
Tabela 1. Kraje będące głównymi producentami mączki rybnej.
- Peru (sardela)
- Chile (sardela i ostrobok).
- Chiny (różne gatunki).
- Tajlandia (różne gatunki).
- USA (menhaden, mintaj).
- Unia Europejska, inne (różne gatunki).
- Islandia i Norwegia (Capelin, Herring, Bluewhiting).
- Dania (Pout, Sandeel, Sprat).
- Japonia (Sardynka/Pilchard).
- Południowa Afryka (Pilchard).
Gotowanie, wyciskanie, suszenie i mielenie ryb powoduje powstanie mączki rybnej. Istnieje kilka metod przetwarzania w celu wytworzenia dobrej jakości mączki rybnej, ale podstawowa zasada polega na oddzieleniu ciał stałych od oleju i wody. Jeżeli nie ma potrzeby usuwania oleju, jak w przypadku chudych ryb, często pomija się etap tłoczenia. Podczas gotowania, ryby przechodzą przez długi, otoczony parą wodną, ślimakowy cylinder transportowy, który koaguluje białka tkanki.
- Anchovies (Engraulidae):
- e.g., Sardela peruwiańska (Engraulis ringens);
- Sardela japońska (Engraulis japonicus).
- Śledzie, menhadeny, sardynki i szady (Clupeidae):
- e.g., Śledź atlantycki (Clupea harengus);
- Menhaden (Brevoortia tyrannus i B. patronus);
- Sardynki południowoamerykańskie i japońskie (Sardinops sagax) i inne gatunki; sardynka europejska (Sardina pilchardus); szprot europejski (Sprattus sprattus).
- Smuklice (Osmeridae):
- e.g., Gromadnik (Mallotus villosus).
- Jacks (Carangidae):
- e.g., ostrobok chilijski (Trachurus murphyi), ostrobok atlantycki (Trachurus trachurus). Pollock, dorsz i plamiak (Gadidae) np, mintaj lub mintaj alaska (Theragra chalcogramma);
- dorsz atlantycki i pacyficzny (Gadus morhua i G. cephalus);
- Plamiak z Georges Bank (Melanogramus aeglefinus); Okowiel (Trisopterus esmarkii);
- Błękitek (Micromesistius poutassou).
- Morszczowate (Merlucciidae) i lance piaskowe (Ammodytidae):
- e.g., Morszczuk (Merluccius sp.);
- Hoki (Macruronus novaezelandie).
- Sandele małe i mniejsze (Ammodytes marinus i Ammodytes tobianus).
- Tuny i makrele (Scombridae):
- np. tuńczyk bonito (Katsuwonos pelamis), tuńczyk żółtopłetwy (Thunnus albacares);
- makrela japońska (Scomber japonicus), makrela atlantycka (S. scombrus).
- Ryby kutnerowate (Trichiuridae):
- np. włochatka wielkogłowa lub kutner atlantycki (Trichiurus lepturus).
Po usunięciu oleju i zawiesiny z cieczy, pozostała ciecz jest określana jako „woda szparagowa” (około 65% surowca). Stickwater jest cennym produktem zawierającym minerały, witaminy, trochę resztek oleju i aż 20% rozpuszczalnych i nierozpuszczonych (zawieszonych) białek. Woda poekstrakcyjna jest odparowywana do konsystencji gęstego syropu zawierającego od 30% do 50% substancji stałych. Materiał ten może być sprzedawany jako „skondensowany roztwór rybny”, lub może być dodany z powrotem do makuchu i wysuszony razem z nim. W związku z tym można kupić mączkę z „płatków prasowanych” lub „całą” mączkę (gdzie wszystkie substancje rozpuszczalne zostały dodane z powrotem).
Mączki są następnie suszone tak, że zawartość wilgoci jest wystarczająco niska, aby umożliwić przechowywanie i transport mączki bez znacznego rozwoju pleśni lub bakterii. Suszenie może być bezpośrednie lub pośrednie; bezpośrednie suszenie jest najszybsze i wymaga przepuszczania bardzo gorącego powietrza nad mączką, która jest szybko obracana w cylindrycznym bębnie. Jeżeli proces suszenia nie jest starannie kontrolowany lub dochodzi do nadmiernego wysuszenia, mączka rybna może ulec przypaleniu, co negatywnie wpłynie na jej wartość odżywczą. Suszenie pośrednie wymaga cylindra z płaszczem parowym lub cylindra zawierającego tarcze ogrzewane parą, które obracają mączkę. Po wysuszeniu mączki rybnej jest ona mielona, przesiewana do odpowiedniej wielkości cząstek i pakowana w worki lub przechowywana w silosach w celu masowej dostawy do firm na całym świecie.
Korzyści z włączenia mączki rybnej do aquafeeds
Większość komercyjnych mączek rybnych jest produkowana z małych, ościstych i tłustych ryb, które w przeciwnym razie nie nadają się do spożycia przez ludzi, a niektóre są wytwarzane z produktów ubocznych przemysłu przetwórstwa owoców morza.
Dodanie mączki rybnej do diety zwierzęcej zwiększa wydajność paszy i wzrost poprzez lepszą smakowitość pokarmu, a także zwiększa pobór składników odżywczych, trawienie i wchłanianie.
Zrównoważony skład aminokwasowy mączki rybnej uzupełnia i zapewnia synergiczne działanie z innymi białkami zwierzęcymi i roślinnymi w diecie w celu promowania szybkiego wzrostu i zmniejszenia kosztów karmienia.
Mączka rybna wysokiej jakości zapewnia zrównoważoną ilość wszystkich niezbędnych aminokwasów, fosfolipidów i kwasów tłuszczowych (np,DHA lub kwas dokozaheksaenowy i EPA lub kwas eikozapentaenowy) dla optymalnego rozwoju, wzrostu i reprodukcji, zwłaszcza larw i wylęgu. Składniki odżywcze zawarte w mączce rybnej wspomagają również odporność na choroby poprzez wzmocnienie i pomoc w utrzymaniu zdrowego funkcjonalnego układu odpornościowego.Wysokiej jakości mączka rybna pozwala również na formułowanie diet bogatych w składniki odżywcze, które promują optymalny wzrost.
Włączenie mączki rybnej do diety zwierząt wodnych pomaga zmniejszyć zanieczyszczenie ścieków poprzez zapewnienie większej strawności składników odżywczych. Włączenie wysokiej jakości mączki rybnej do paszy nadaje produktowi końcowemu „naturalną lub zdrową” cechę, taką jak ta, którą zapewniają dzikie ryby.
Jakość białka
Wysokiej jakości mączka rybna zawiera zwykle od 60% do 72% masy białka surowego. Z żywieniowego punktu widzenia, mączka rybna jest preferowanym dodatkiem białka zwierzęcego w dietach zwierząt hodowlanych i często głównym źródłem białka w dietach dla ryb i krewetek. Typowe diety dla ryb mogą zawierać od 32% do 45% całkowitego białka wagowo, a diety dla krewetek mogą zawierać od 25% do 42% całkowitego białka. Procentowy udział mączki rybnej w dietach dla karpi i tilapii może wynosić od 5-7%, do 40% do 55% w przypadku pstrąga, łososia i niektórych ryb morskich. Typowy wskaźnik włączenia mączki rybnej w dietach dla zwierząt lądowych wynosi zazwyczaj 5% lub mniej w przeliczeniu na suchą masę.
Każda kompletna dieta musi zawierać trochę białka, ale wartość odżywcza białka odnosi się bezpośrednio do jego składu aminokwasowego i strawności. Białka są wykonane z aminokwasów, które są uwalniane do wchłaniania do krwi po trawieniu białka. Zwierzęta mają zapotrzebowanie na określone aminokwasy, a nie na białko. Mączka rybna i każda inna pasza zawierająca białko może być po prostu traktowana jako „nośnik” dla aminokwasów dostarczanych do diety. Zwierzęta budują białka z kombinacji około 22 aminokwasów. Jednakże, zwierzęta nie mogą zrobić wszystkie 22 z tych aminokwasów w swoim ciele.
Jakość różnych pasz w dużym stopniu zależy od profilu aminokwasowego w ich białkach, strawności białek, świeżości surowców i ich przechowywania. Białka pochodzenia roślinnego, nawet jeśli są odpowiednio przetworzone, zazwyczaj nie są tak strawne jak mączka rybna, a ich włączenie do diety jest często ograniczone, ponieważ powoduje obniżenie tempa wzrostu i spożycia paszy. Całkowite wartości strawności białka dla mączki rybnej są konsekwentnie powyżej 95%. Dla porównania strawność białka dla wielu białek pochodzenia roślinnego różni się znacznie, na przykład od 77% do 96%, w zależności od gatunku rośliny.
Innym bardzo ważnym powodem, dla którego mączka rybna jest poszukiwana jako składnik diet w akwakulturze jest fakt, że mączka rybna zawiera pewne związki, które sprawiają, że pasza jest bardziej akceptowalna i przyjemna w smaku (palatable). Ta właściwość pozwala na szybkie spożycie paszy i ogranicza wypłukiwanie składników odżywczych. Uważa się, że nieistotny aminokwas kwas glutaminowy jest jednym ze związków, które nadają mączce rybnej smakowitość.
Zawartość lipidów w mączce rybnej
| Tabela 3. Udział procentowy niezbędnych aminokwasów (EAA)1 w mączce rybnej (FM), wytopionej mączce mięsnej (MM), drobiowej mączce ubocznej (PBM), mączce z krwi (BM), mączce sojowej (SBM). Procentowy udział białka surowego w mączce (w nawiasie). | |||||
| Zasadnicze aminokwasy | FM(64,5%)2 | MM(55,6%)2 | PBM(59.7%)2 | BM(89,2%)2 | SBM(50,0%)2 |
| Arginina | 3.82 | 3,60 | 4,06 | 3,75 | 3,67 |
| Histydyna | 1.45 | 0,89 | 1,09 | 5,14 | 1,22 |
| Izoleucyna | 2,66 | 1,64 | 2,30 | 0,97 | 2.14 |
| Leucyna | 4.48 | 2.85 | 4.11 | 10.82 | 3.63 |
| Lizyna | 4.72 | 2.93 | 3.06 | 7.45 | 3.08 |
| Metionina + Cystyna3 | 2.31 | 1.25 | 1.94 | 2.32 | 1.43 |
| Fenyloalanina + Tryozyna4 | 4.35 | 2,99 | 3,97 | 8,47 | 4,20 |
| Treonina | 2,31 | 1,64 | 0,94 | 3,76 | 1.89 |
| Tryptofan | 0,57 | 0,34 | 0,46 | 1.04 | 0,69 |
| Walina | 2,77 | 2,52 | 2,86 | 7.48 | 2.55 |
| 1Wartości procentowe dla składu EAA każdej paszy zostały zaczerpnięte z 1993 NRC (National Research Council, Nutrient Requirements of Fish, National Academy of Sciences, Washington, DC). 2Procentowy udział całkowitego surowego białka w paszy. 3Cystyna może być syntetyzowana z metioniny. 4Tyrozyna może być syntetyzowana z fenyloalaniny. |
|||||
Lipidy w rybach mogą być rozdzielone na ciekłe oleje rybne i tłuszcze stałe. Chociaż większość oleju jest zwykle ekstrahowana podczas przetwarzania mączki rybnej, pozostały lipid stanowi zwykle od 6% do 10% masy, ale może wahać się od 4% do 20%. Lipidy rybne są wysoce strawne dla wszystkich gatunków zwierząt i stanowią doskonałe źródło niezbędnych wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (PUFA) zarówno z rodziny kwasów tłuszczowych omega-3 jak i omega-6. Dominujące kwasy tłuszczowe omega-3 w mączce rybnej i oleju rybnym to kwas linolenowy, kwas dokozaheksaenowy (DHA) i kwas eikozapentaenowy (EPA).
Energia w mączce rybnej
Lipidy w mączce rybnej nie tylko nadają doskonały profil niezbędnych kwasów tłuszczowych, ale również zapewniają wysoką zawartość energii w diecie. Ponieważ w mączce rybnej jest bardzo mało węglowodanów, zawartość energii w mączce rybnej jest bezpośrednio związana z procentową zawartością białka i oleju. Ilość i jakość oleju w mączce rybnej zależy z kolei od gatunku, fizjologii, płci, statusu reprodukcyjnego, wieku, zwyczajów żywieniowych złowionych ryb oraz metody przetwarzania.
Lipidy w mączce rybnej i oleju rybnym są łatwo trawione przez wszystkie zwierzęta, zwłaszcza ryby, krewetki, drób, świnie i przeżuwacze, takie jak krowy, owce i kozy. U tych zwierząt strawność lipidów wynosi 90% lub więcej. Wysoka strawność lipidów ryb oznacza, że mogą one dostarczyć dużo użytecznej energii. Jeśli dieta nie zapewnia wystarczającej ilości energii, ryby lub krewetki będą musiały rozłożyć cenne białko na energię, co jest kosztowne i może zwiększyć produkcję toksycznego amoniaku.
Dobrej jakości mączka rybna zawiera przeciwutleniacze lub związki, które zmniejszają możliwość uszkodzenia przez wysoce reaktywne substancje toksyczne, które są stale produkowane na poziomie molekularnym w komórkach zwierzęcych. Na przykład lipidy, zwłaszcza PUFA, łatwo ulegają uszkodzeniu i jełczeją pod wpływem tlenu, co jest procesem znanym jako utlenianie i uwalniającym ciepło. Stosowanie przeciwutleniaczy w konserwacji mączki rybnej jest niezbędne w celu ustabilizowania jej wartości energetycznej, ponieważ w oleju obecne są duże ilości PUFA.
Bez stabilizacji mączki rybnej przeciwutleniaczami, dostępna zawartość energii w mączce może być zmniejszona nawet o 20%; tlen zmodyfikuje (uszkodzi) strukturę chemiczną PUFAs i dlatego mniej energii jest dostępne dla zwierzęcia. Przed opracowaniem i zastosowaniem przeciwutleniaczy w przemyśle mączki rybnej, powszechną praktyką było odwracanie stosów przetworzonej mączki w celu rozproszenia ciepła powstającego w wyniku utleniania. Niekiedy mączka rybna zapalała się samoistnie i powodowała pożary podczas transportu lub przechowywania. W przeszłości znane były przypadki zatonięcia statków na morzu z powodu pożarów spowodowanych samozapłonem przewożonej mączki rybnej. Dziś przeciwutleniacze dodawane do mączki rybnej zapobiegają takim katastrofom.
Wartość mineralna i witaminowa mączki rybnej
Gdy próbka paszy jest zabierana do laboratorium i analizowana pod kątem zawartości składników odżywczych, procedura obejmuje spalenie części próbki. Popiół jest materiałem pozostałym po całkowitym spaleniu próbki paszy. Zazwyczaj zawartość popiołu w dobrej jakości mączce rybnej wynosi średnio od 17% do 25%. Większa ilość popiołu wskazuje na wyższą zawartość minerałów, zwłaszcza wapnia, fosforu i magnezu. Wapń i fosfor stanowią większość popiołu znajdującego się w mączce rybnej.
W przeciwieństwie do fosforu w roślinach, fosfor w mączce rybnej jest w formie wysoce dostępnej dla większości zwierząt. Fosfor w roślinach nie jest tak łatwo dostępny dla zwierząt monogastrycznych (posiadających żołądek jednokomorowy jak świnie, psy i ludzie), ponieważ jest przede wszystkim w formie organicznej znanej jako fitynian. Przeżuwacze takie jak krowy, owce i kozy są w stanie wykorzystać fosfor w fitynianach dzięki populacji mikroorganizmów w ich żwaczu, który jest jednym z czterech przedziałów w żołądku przeżuwaczy.
Zawartość witamin w mączce rybnej jest bardzo zmienna i zależy od kilku czynników, takich jak pochodzenie i skład ryb, metoda przetwarzania mączki oraz świeżość produktu. Zawartość witamin rozpuszczalnych w tłuszczach w mączce rybnej jest stosunkowo niska ze względu na ich usuwanie podczas ekstrakcji oleju. Mączka rybna jest uważana za umiarkowanie bogate źródło witamin z kompleksu B, zwłaszcza kobalaminy (B12), niacyny, choliny, kwasu pantotenowego i ryboflawiny.
Ekonomiczne i środowiskowe uwarunkowania wykorzystania mączki rybnej
| Tabela 4: Wykorzystanie mączki rybnej przez rolnictwo | ||
| Sektor | 2002 Rok 2010 | |
| Akwakultura | 46% | 56% |
| Świnie | 24% | 20% |
| Drób | 22% | 12% |
| Przeżuwacze | 1% | <1% |
| Pozostałe | 7% | 12% |
Wysoka jakość i koncentracja niezbędnych składników odżywczych, zwłaszcza dobrze zbilansowanych aminokwasów, niezbędnych kwasów tłuszczowych i energii, czyni mączkę rybną niezbędnym składnikiem diet większości gatunków akwakultury i wielu zwierząt hodowanych w gospodarstwach lądowych. Ze względu na zawartość składników odżywczych, wysoką strawność i smakowitość, mączka rybna służy jako wzorcowy składnik diet w akwakulturze.
Większość produkowanej mączki rybnej jest włączana do komercyjnych diet podawanych rybom, krewetkom, trzodzie chlewnej, drobiowi, bydłu mlecznemu i innym zwierzętom, takim jak norki (Tabela 4 ). Jest mało prawdopodobne, że dostawy dostępnej w handlu mączki rybnej i oleju rybnego będą w stanie dotrzymać kroku przewidywanemu wzrostowi światowej produkcji pasz dla zwierząt akwakultury i zwierząt lądowych. W ostatnich latach w akwakulturze wykorzystywano około 46% całkowitej rocznej produkcji mączki rybnej, przy czym oczekuje się, że liczba ta wzrośnie wraz ze wzrostem popytu na produkty akwakultury w następnej dekadzie.
Optymalne wykorzystanie mączki rybnej w praktycznych dietach akwakultury jest niezbędne do zminimalizowania kosztów karmienia, które mogą stanowić 40% lub więcej wydatków operacyjnych. Koncentracja wysokiej jakości składników odżywczych, zwłaszcza białka, czyni mączkę rybną jedną z najbardziej poszukiwanych i najdroższych pasz. Koszt wysokiej jakości mączki rybnej (65% białka) wahał się od roku 2000 od około 385 do 554 dolarów za tonę, czyli od 2,0 do 3,5 razy więcej niż cena mączki sojowej.
Nowe informacje na temat wymagań żywieniowych organizmów wodnych w połączeniu z postępem w technologii paszowej wskazują, że specyficzne dla danego gatunku ryby diety mogą być tworzone poprzez częściowe lub całkowite zastąpienie mączki rybnej innymi białkami roślinnymi i zwierzęcymi. Diety oparte na białku roślinnym zawierające mączkę sojową, mączkę z nasion bawełny oraz śruty z kukurydzy i pszenicy, uzupełnione lizyną i metioniną, były z powodzeniem stosowane do wzrostu młodych sumów, karpi i tilapii do wielkości rynkowej.
Jednakże larwy i młode ryby nadal wymagają mączki rybnej, aby rosnąć w optymalnym tempie. Białka i tłuszcze zwierzęce, produkty uboczne przemysłu przetwórstwa zwierzęcego, mogą być stosowane w dietach akwakultury, ponieważ dostarczają one również niezbędnych aminokwasów i kwasów tłuszczowych. Te „substytuty mączki rybnej” będą w przyszłości szerzej wykorzystywane przez sektor akwakultury.
Mączka rybna należy do krótkiej listy doskonałych pasz, które dostarczają niezbędnych składników odżywczych w wysoce strawnej skoncentrowanej formie. Stosowanie mączki rybnej w dietach zwierząt domowych i gospodarskich pozostanie podstawową i skuteczną praktyką, szczególnie w przypadku młodych, szybko rosnących i wysokoprodukcyjnych zwierząt, takich jak dojrzewające ryby, krewetki z jajami, drób i bydło mleczne w okresie laktacji. Dobroczynne skutki spożywania zdrowej żywności spowodują wzrost światowego popytu na produkty z owoców morza, co doprowadzi do zwiększonego wykorzystania mączki rybnej. Ryby karmione dietami sformułowanymi z wysokim procentem mączki rybnej będą zawierać wysokie stężenia PUFAs w swoich tkankach.
.