Beginselen van de visvoeding

De in water oplosbare vitaminen omvatten ascorbinezuur (vitamine C), biotine, choline, folinezuur, inositol, niacine, pantotheenzuur, pyridoxine, riboflavine, thiamine en vitamine B12. Zij worden niet in noemenswaardige hoeveelheden in het lichaam opgeslagen, zodat bij jonge, snel groeiende vissen de tekenen van een tekort zich meestal binnen enkele weken voordoen.

De meeste van deze in water oplosbare vitaminen zijn bestanddelen van co-enzymen die een specifieke metabolische functie hebben. Gedetailleerde informatie over de functies van deze vitaminen en de hoeveelheden die vissen nodig hebben, is voor veel gekweekte vissoorten vastgesteld (Halver, 2002).
Vitaminepremixen zijn nu beschikbaar om aan bereide diëten toe te voegen, zodat vissen van elke vitamine een toereikend gehalte krijgen, onafhankelijk van het gehalte in de voedingsingrediënten. Dit geeft producenten een veiligheidsmarge voor verliezen bij verwerking en opslag.

De stabiliteit van vitaminen tijdens de productie en opslag van voeder is in de loop der jaren verbeterd door beschermende coatings en/of chemische modificaties. Dit blijkt vooral uit de ontwikkeling van verschillende gestabiliseerde vormen van het zeer labiele ascorbinezuur (Halver, 2002). Daarom worden vitaminetekorten zelden waargenomen in de commerciële productie.

Vertering en metabolisme

De nutriënten die vissen opnemen in bereide voeders worden afgebroken door spijsverteringsvloeistoffen en enzymen en vervolgens vanuit het maag-darmkanaal (GI) in het bloed geabsorbeerd. Het verteringsproces bij vissen is vergelijkbaar met dat bij andere monogastrische dieren; het omvat fysische, chemische en fysiologische processen in het maag-darmkanaal.

Er is een grote verscheidenheid in grootte en vorm van het maag-darmkanaal bij vissen, maar over het algemeen bestaan ze allemaal uit dezelfde basisstructuren – de slokdarm, de zuurproducerende maag en de darm (hoewel sommige vissen, zoals cypriniden, geen zuurproducerende maag hebben). Het maag-darmkanaal omvat ook pylorische ceca, dat zijn uitsteeksels achter de maag die het absorptiegebied van het maag-darmkanaal vergroten.

Accessoire organen die een raakvlak hebben met het maag-darmkanaal zijn de alvleesklier, die een verscheidenheid aan spijsverteringsenzymen produceert, en de lever en galblaas, die galzouten produceren en opslaan voor de emulgatie van vetten in het maag-darmkanaal.
De vertering van eiwitten begint in de maag, een omgeving met een lage pH als gevolg van de afscheiding van zoutzuur en het proteolytische enzym pepsine. Bij het verlaten van de maag wordt de ingesta (chyme) geneutraliseerd door vloeistoffen in de darm en verder beïnvloed door enzymen uit de pancreas en de darm. Deze enzymen helpen bij de afbraak van complexe eiwitten, koolhydraten en vetten tot kleine moleculen die uiteindelijk in het bloed worden opgenomen.

Intermediair metabolisme

De lever speelt een belangrijke rol bij het leiden van de verschillende voedingsstoffen naar specifieke organen en weefsels om te worden gemetaboliseerd voor energie. Dezelfde fundamentele metabolische routes voor de omzetting van aminozuren, koolhydraten en vetten in energie zijn waargenomen bij vissen als bij landdieren.

Het verdient de voorkeur dat in de voeding aanwezige koolhydraten of vetten worden gemetaboliseerd voor energie, zodat eiwitten (aminozuren) kunnen worden gebruikt voor de synthese van weefsels. Om dit te bewerkstelligen moet de verhouding eiwit-energie in het dieet in evenwicht zijn om de groei van de vis en de aangroei van mager weefsel te optimaliseren. De verhouding tussen energie en eiwit varieert van 8 tot 10 kcal DE/g eiwit (33 tot 42 kJ/g) en is optimaal voor verschillende vissoorten.

Energie- en nutriëntenbenutting

De fracties van voedingsnutriënten of energie die in de uitwerpselen worden verwijderd, zijn onverteerde componenten die niet bijdragen tot de voeding van de vis. Het is dus over het algemeen wenselijk voeders te gebruiken die een hoge verteerbaarheid hebben.

De coëfficiënten van verteerbaarheid van nutriënten en energie voor volledige voeders of specifieke ingrediënten kunnen worden gebruikt om het relatieve percentage van opgenomen nutriënten te beoordelen dat door de vis wordt vastgehouden.

Verdraagbaarheidscoëfficiënten voor specifieke voeders kunnen producenten helpen om voeders nauwkeuriger te formuleren om te voldoen aan de nutriëntenbehoeften van de gekweekte soorten. Deze informatie is nu beschikbaar voor veel gangbare voedermiddelen en bekende vissoorten.

Voedermiddelen, formulering en vervaardiging

Voedermiddelen

Bijprodukten van de verwerking van plantaardige en dierlijke produkten voor menselijke voeding zijn de voornaamste beschikbare ingrediënten voor visvoeders. De meeste van deze ingrediënten hebben een beperkt gehalte aan voedingsstoffen, of zelfs antinutritionele factoren, en worden slechts binnen specifieke grenzen in dieetformules opgenomen. Aanvullende ingrediënten kunnen echter worden gecombineerd om aan de voedingsbehoeften van vissen te voldoen.
De belangrijkste ingrediënten in bereide visvoeders zijn eiwitsupplementen en energiesupplementen. Eiwitsupplementen bevatten meer dan 20 procent ruw eiwit, terwijl energieconcentraten minder dan 20 procent ruw eiwit en minder dan 18 procent ruwe celstof bevatten.
Plantaardige diervoeders in de categorie eiwitsupplementen omvatten oliezaadmeel zoals sojameel, katoenzaadmeel en canolameel, evenals andere eiwitconcentraten uit graankorrels, waaronder maïsgluten, distillers gedroogde granen met oplosbare, en tarwegluten.

Diervoeders in de categorie eiwitten omvatten bijproducten van runderen en varkens zoals bloedmeel, vleesmeel en vleesbeendermeel; pluimveebijproductmeel en verenmeel; en vismeel afkomstig van diverse visverwerkings- of verwerkingsbijproducten.
Energieconcentraten omvatten voor diervoeder geschikte graankorrels zoals maïs, tarwe, sorghum en maalbijproducten zoals tarwevoermeel en rijstzemelen. Vetten en oliën zijn de andere bron van geconcentreerde energie voor visvoeders. Hieronder vallen plantaardige producten voor diervoeder zoals soja-, saffloer- en canola-olie, en dierlijke vetten zoals rundvet, vet van gevogelte en visolie. Ook mengsels van dierlijke en plantaardige oliën kunnen in visvoeders worden gebruikt.
Twee andere klassen van voedermiddelen zijn de mineraalsupplementen en de vitaminesupplementen, die gewoonlijk als voormengsels worden gekocht en aan qua voedingswaarde volledige voeders worden toegevoegd om ervoor te zorgen dat aan alle voedingsstoffenvereisten wordt voldaan.
Een laatste klasse van voedermiddelen zijn de toevoegingsmiddelen. Dit zijn verbindingen zoals antioxidanten, bindmiddelen, enzymen, immunostimulanten, smaakversterkers, prebiotica en probiotica die in relatief lage concentraties aan visvoeders kunnen worden toegevoegd om specifieke voordelen te bieden (Gatlin en Li, 2008).
De belangrijkste voedermiddelen die routinematig in commerciële voederfabrieken worden gebruikt, worden in grote hoeveelheden geproduceerd en zijn meestal het hele jaar door beschikbaar. De meeste diervoederfabrieken hebben minder dan tien bulkopslagplaatsen, zodat slechts een beperkt aantal diervoeders in bulk wordt aangekocht en opgeslagen.

De voedingsstofsamenstellingen van courant gebruikte diervoeders zijn duidelijk vastgesteld en worden regelmatig geactualiseerd op basis van routineanalyses die door diervoederfabrieken en leveranciers van diervoeders worden uitgevoerd. Deze gemiddelde waarden zijn te vinden in referentiepublicaties (NRC, 1993) en databanken en kunnen worden gebruikt voor de samenstelling van het dieet.
Voederfabrieken inspecteren regelmatig voedermiddelen voordat ze deze accepteren, en monsters kunnen chemisch worden getest om ervoor te zorgen dat ze aan de specificaties voldoen. Alle aspecten van de voederproductie, van de eerste aanvaarding van diervoeders via de vele stappen in het productieproces tot de eindinspectie van het afgewerkte diervoeder, worden gestuurd door welomschreven kwaliteitscontrolemaatregelen. Deze maatregelen garanderen de produktie van voeders van hoge kwaliteit met de gewenste fysische eigenschappen en voedingsstofsamenstelling om aan de behoeften van de beoogde vissoorten te voldoen.

Voedermiddelformulering

Bij de feitelijke formulering van voeders voor verschillende vissoorten wordt rekening gehouden met de specifieke voedingsbehoeften van de doelsoorten, de samenstelling en beschikbaarheid van voedingsstoffen in verschillende voedersoorten, en de kosten en verwerkingseigenschappen van de ingrediënten.

Veel voederformuleringen worden als “open” beschouwd omdat hun ingrediëntensamenstellingen zijn gepubliceerd. Deze formuleringen kunnen worden gebruikt als gidsen voor voederfabrikanten of visproducenten.

Sommige voederfabrikanten gebruiken “least-cost” of “precision” formuleringscomputersoftware om tot de meest kosteneffectieve formuleringen te komen op basis van de kosten van de beschikbare ingrediënten, hun nutriëntenconcentraties en beschikbaarheid voor de vissen, de nutriëntenvereisten van de doelsoorten, en eventuele beperkingen.

Deze beperkingen kunnen maximum- of minimumlimieten voor specifieke voedingsstoffen of ingrediënten omvatten om nutritionele en/of niet-nutritionele redenen. Voedingsredenen hebben over het algemeen betrekking op het voldoen aan de behoeften van de vis, terwijl niet-voedingsfactoren factoren kunnen zijn die het productieproces beperken of de fysieke kenmerken van het geproduceerde voer op een ongewenste manier veranderen.

Vervoerproductie

Tijdens de productie worden de voederingrediënten omgezet in een fysieke vorm die aan de vissen kan worden gevoerd. Visvoer kan worden vervaardigd als fijngemalen meel, kruimels en pellets van verschillende grootte en dichtheid (Hardy and Barrow, 2002).

De meeste dieetvormen worden verkocht als droge producten met 10 procent vocht of minder, zodat ze niet gekoeld of ingevroren hoeven te worden bewaard. Sommige halfvochtige voeders (20 tot 35 procent vocht) zijn vooral verkrijgbaar voor het voederen van de eerste levensstadia van vleesetende soorten. Deze voeders moeten worden gekoeld of ingevroren voor langdurige opslag.
De productieprocessen omvatten het malen van diervoeders om de deeltjesgrootte te verkleinen, het mengen van de diervoeders, het onderwerpen aan vocht (water en/of stoom), en het toepassen van warmte en druk om een bepaalde productvorm te produceren.

De meest voorkomende soorten fabricage voor aquatische voeders zijn compressiepelleteren, waarbij zinkende pellets worden gemaakt, en kookextrusie, waarbij pellets worden geproduceerd die zinken of drijven.

Pelletmolens gebruiken stoom om het voedermengsel te bevochtigen en te verwarmen tot ongeveer 160 tot 185 °F en 15 tot 18 procent vocht in een voorbehandelingskamer voordat het door een pelletmatrijs wordt gevoerd om een samengeperste pellet van de gewenste grootte te produceren.

Hoewel enig koken van de ingrediënten en gelatinering van zetmeel optreedt tijdens het voorbehandelings- en pelleteerproces, wordt doorgaans een pelletbindmiddel in het mengsel opgenomen om de pelletduurzaamheid te verhogen.

Extrusieverwerking maakt ook gebruik van een voorbehandelingskamer om het voedermengsel aan hitte en vocht uit stoom bloot te stellen, maar het onderwerpt het voedermengsel aan een hoger vochtgehalte (~25 procent) en veel hogere temperaturen (190 tot 300 °F) terwijl het door de extrudervat gaat tot het door een matrijs aan het einde naar buiten wordt geperst.

Er ontwikkelt zich een aanzienlijke hoeveelheid warmte en druk naarmate het mengsel door de extrudeertrommel passeert. Een snelle vermindering van de druk wanneer het mengsel de matrijs verlaat, leidt tot de verdamping van een deel van het vocht in het mengsel, zodat de pellets uitzetten en hun dichtheid verminderen. Geëxtrudeerde pellets moeten worden gedroogd in een droger om het vochtgehalte terug te brengen tot 8 à 10 procent, zodat ze zonder koeling kunnen worden opgeslagen.
Er zijn grenzen aan de hoeveelheid lipide die in pellets kan worden verwerkt, vanwege wrijvingsverliezen tijdens de verwerking. Een van de voordelen van het extrusieproces boven pelleteren is dat geëxpandeerde pellets meer vet opnemen, dat wordt aangebracht met een vetcoating.

Het vet wordt gewoonlijk aangebracht na het drogen en vlak voordat het voer naar de opslagbakken wordt geleid. De vetcoating voegt energie toe aan het voer en kan de smakelijkheid verbeteren en de hoeveelheid stof in het voer verminderen. Het afgewerkte voer wordt uit de opslagbakken gehaald om in zakken te worden gedaan of in vrachtwagens te worden geladen voor levering in bulk.
Dieetvormen voor kleine vissen kunnen op verschillende manieren worden geproduceerd. Met microbinding, microcoating en microencapsulatie worden larvenvoeders geproduceerd die in grootte variëren van 25 tot 400 micron (Hardy en Barrows, 2002).

Traditionele maaltijden en crumbles worden geproduceerd door de deeltjesgrootte van pellets te verkleinen en ze te zeven in specifieke groottebereiken. De verwerkingsprocedures en de voedingsvormen die worden gekozen voor het voederen van kleine vissen van een bepaalde soort, kunnen niet alleen afhangen van de voedingsbehoeften van de vis, maar ook van de afstemming van de fysieke kenmerken van het voeder op die van het kweeksysteem voor een optimale distributie.