Sofistikerade flöden för RAS

av Dr Robert Tillner, Produktchef, Aller Aqua Group

Odling av fisk i allt mer sofistikerade återcirkulerande vattenbrukssystem (RAS) har vunnit popularitet över hela världen. Oavsett om RAS byggs från grunden eller om befintliga fiskodlingar har övergått till RAS-teknik – fisk som produceras i RAS representerar en stadigt växande volym av den totala vattenbrukets produktionsvolym.

En av anledningarna är att kontrollåtgärderna i RAS-tekniken möjliggör fiskproduktion under konstanta miljöförhållanden. Denna exakta optimering mellan vattenparametrar och fiskbiomassa kräver externa faktorer för att sömlöst integreras i denna jämvikt. I det här avseendet, foder är den mest inflytelserika externa faktorn i RAS och måste ge följande fördelar ur en jordbrukares synvinkel:

• Hög fodereffektivitet
• Optimal vattenkvalitet
• Hög fisktillväxt

Följaktligen, flöden för RAS måste rikta in sig på de specifika kraven för denna mycket sofistikerade och komplexa produktionsteknik genom att ta följande funktioner till en ny nivå:

• Näringssmältbarhet och smaklighet
• Avföringskvalitet
• Fiskmetabolism och DP:DE-förhållande
• Fodrets tekniska kvalitet
• Foderfunktionalitet
  

Näringssmältbarhet och smaklighet

I RAS, foder med hög näringstäthet kan frigöra sin fulla potential om näringsämnena är lättillgängliga för fiskens ämnesomsättning och tillväxt. Bruttoenerginivån är därför inte en användbar indikator eftersom näringsämnen går förlorade via fekal utsöndring.

I kontrast, det smältbara näringsinnehållet i råvaror indikerar de näringsämnen som finns kvar i fiskkroppen efter att icke smältbar energi har förlorats i avföringen. Således, Att bedöma näringssmältbarheten för varje råvara är grunden för varje foder av stabil kvalitet. Ändå, För noggrann bestämning av näringsämnenas smältbarhet måste följande hinder beaktas:

• Råvaror skiljer sig åt i näringssammansättning:självklart, fiskmjöl och vete skiljer sig åt i näringssammansättning. Men fiskmjöl varierar också i sammansättning mellan olika typer av fiskmjöl samt inom samma typ. Dessa skillnader i näringssammansättning inom en råvara måste redovisas på samma sätt som mellan olika råvaror som fiskmjöl och vete. Detta krävs för att ge den nödvändiga noggrannheten när man bestämmer näringssmältbarheten för varje råvara.
• Råvaror skiljer sig åt i näringssmältbarhet:näringsämnena från råvaror varierar i smältbarhet. Detta beror på arten av varje råvara samt bearbetningsförhållandena och bearbetningskvaliteten. Följaktligen, råvaror måste utvärderas i enlighet med exakt ursprung och säsong. Det betyder att det inte räcker att bestämma näringssmältbarheten för varje råvara bara en gång på grund av säsongsvariationer av råvaror samt förändringar i bearbetningsförhållandena.
• Fiskens livsstadium och miljöfaktorer påverkar smältbarheten av fodrets näringsämnen:matsmältningssystemet hos fiskyngel är inte fullt utvecklat hos många arter när de börjar äta. När fiskar mognar blir deras matsmältningssystem också i form av morfologi och enzymatisk förmåga att smälta foder. Därför, fiskar visar olika matsmältningsförmåga att smälta råvaror beroende på deras livsstadium. Dessutom, miljöförhållandena avgör fiskens förmåga att smälta olika råvaror. Speciellt vattentemperaturen påverkar i hög grad råvarans smältbarhet hos fisk och måste beaktas i fodersammansättningen för att få jämnt smältbart foder vid varierande vattentemperaturer.

Med hänsyn till dessa hinder, bestämningen av näringssmältbarheten av råvaror för olika livsstadier under varierande miljöförhållanden och efterföljande foderformulering resulterar i hög och konstant prestanda.

Avföringskvalitet

Näringssmältbarhet och smaklighet spelar en viktig roll men är inte tillräckligt för att utveckla ett optimalt foder för RAS. Den fysiska kvaliteten på fiskavföring påverkar till stor del vattenkvaliteten i RAS och är främst beroende av vilket foder fisken har ätit. Följaktligen, låg stabilitet och vikt av avföring minskar dramatiskt det effektiva avlägsnandet av mekaniska rengöringsenheter, som trumfilter i RAS.

När små avföringspartiklar blir mindre och mer och mer suspenderade, de tas inte bort av trumfiltret utan samlas i vattnet och förs in i biofiltret. Här, avföringspartiklarna blir substrat för oönskad bakterietillväxt. Så småningom, biofiltrets effektivitet sjunker och potentiellt giftiga nitritnivåer i vattnet stiger. Följaktligen, RAS blir biologiskt instabil vilket i sin tur påverkar fiskens tillväxt negativt genom ogynnsamma miljöförhållanden.

Att balansera näringssmältbarheten av råvaror och fekalierkvalitet för att säkerställa formade och kompakta avföringspartiklar kommer att möjliggöra effektivt avlägsnande och lägsta möjliga påverkan av suspenderat material på fiskmiljö och filtreringsteknik.

Fiskmetabolism och DP:DE-förhållande

Kunskap om näringssmältbarhet av råvaror och deras effekter på avföringskvaliteten är nödvändiga och kraftfulla verktyg för att formulera foder av stabil kvalitet. Dessa verktyg används för att bestämma den exakta mängden näringsämnen som krävs av fisk i olika livsstadier för optimal tillväxt och det optimala förhållandet mellan smältbart protein och smältbar energi (DP:DE).

Det optimala förhållandet mellan smältbart protein och smältbar energi möjliggör minimalt slöseri med foderprotein, främst i form av ammoniak och urea, och möjliggör samtidigt optimal användning av dyrbart foderprotein för fiskens tillväxt. Följaktligen, lägsta möjliga utsöndring av kväve i vattnet påverkar vattenkvaliteten och biofiltrets dimensionering och belastning positivt. Ekvationen är enkel:bättre vattenkvalitet är lika med bättre fisktillväxt och hälsa.

Struktur för stabilitet

Den idealiska foderformuleringen måste tillåta produktion av ett foder med fysiska egenskaper som matchar de höga standarderna för RAS:

• Lågt damm:Lägsta möjliga dammnivåer i fodret ökar vattenkvaliteten och biofiltrets effektivitet
• Låg urlakning:Även om urlakning av näringsämnen från pellets kan tjäna som attraktion för fisken, denna effekt måste optimeras för att säkerställa leverans av värdefulla näringsämnen till fisken
• Hög stabilitet:Fodret måste vara tillräckligt robust för att tåla transport, lagring och automatiska matningssystem med lufttryck. Samtidigt behöver fodret en viss grad av plasticitet för att absorbera stötar från hanteringen
• Optimal densitet och slät yta:En slät matningsyta reducerar mängden avbrytande finmaterial till ett minimum, men påverkar också fodrets sjunkhastighet. Dock, fodret ska inte sjunka för snabbt, eftersom de flesta fiskar tenderar att äta i den övre delen av vattenkroppen.

Kraven på näringsmässig och fysisk foderkvalitet är tveklöst höga. Att förverkliga dessa krav inom foderproduktion är ett resultat av dedikerade försök, men också decennier av erfarenhet av hur man når det önskade målet med storskaliga maskiner. Uppgraderingar av fabriksutrustning parallellt med utvecklingen av RAS och möjliggör produktion av fysisk foderkvalitet som matchar de mest sofistikerade kraven.

Foderfunktionalitet

De tidigare avsnitten beskrev de näringsmässiga och fysiska egenskaperna som definieras och implementeras i ett foder för RAS. Båda är viktiga i utvecklingen av ett foder för RAS, men de högsta kraven går utöver näring och fysisk kvalitet.

Foderfunktioner är inriktade på sätt att stödja RAS genom direkta effekter av fodret som varken är av näringsmässig eller fysisk natur:

• Från laboratorieförsök har direkta effekter av speciella foderingredienser på vattenhalter av ammoniak och nitrit undersökts och fodren har optimerats för att minska innehållet av dessa potentiellt skadliga föreningar och för att avlasta biofiltret
• Bioaktiva komponenter har utvärderats för att flytta tarmmikrobiomet mot en förbättrad tarmflora och metaboliska processer för förbättrad fiskhälsa och hållbar prestanda.

Vi introducerar Aller Aquas POWERRAS-koncept

De ovan nämnda funktionerna har optimerats genom kontinuerlig forskning och försök, och matchar nu de sofistikerade kraven på foder för RAS. I sista hand, funktionerna skapar fördelar för lantbrukaren när det gäller fodereffektivitet, vattenkvalitet och fisktillväxt.

Dessa fynd representerar tillsammans det senaste tillskottet av RAS-optimerad foderteknik av Aller Aquas nya POWERRAS-koncept, vilket är kulmen på ansträngningar och sofistikering inom foderutveckling under de senaste åren. Aller Aqua Research har noga följt den ökande sofistikeringen av RAS för att kunna matcha de senaste kraven från RAS-bönder.

Vänster:Skillnad i deklarerat och smältbart proteininnehåll mellan partier i konventionell foderformulering. Fodret är formulerat baserat på en fast proteinnivå vilket resulterar i varierande smältbart proteininnehåll mellan batcher och varierande prestanda på gården.

Höger:Foderformulering baserad på ett fast smältbart proteininnehåll mellan batcher vilket resulterar i varierande deklarerade proteinhalter, men konstant prestation på gården.

Relativ vattenturbiditet i fyra frikopplade tankar med fyra olika inmatningstestsatser åtta timmar efter att vattencirkulationen har stängts av för att finjustera matningarna mot lägre vattenturbiditet (värdena är i % jämfört med respektive kontroll vid tidpunkten 0, kontroll=100 %).