最新飼料添加物指南(十一)

二十二、黏 結 劑

(一)黏結劑之種類及性質

日本在1985年10月15日,指定海藻酸鈉(Sodium Alginate;AN),乾酪素鈉(Sodium Caseinate;CN),羧甲基纖維酸鈉(Sodium Carboxymethyl cellulose;CMC)及多丙烯酸鈉(Sodium polyacrylate;PN)等4品目為飼料添加物上的黏結劑。其中,多丙烯酸鈉在日本農業資材審議會上確認除了有黏結效果外,亦有豬之成長促進效果。以下說明各黏結劑之性質、用途等。

海藻酸鈉係海藻酸的鈉鹽,係由海藻酸鈉含量豐富的褐藻類抽出製造。海藻酸鈉溶於水形成多價陰離子解離的親水性高分子,而與鈣發生反應形成果凍狀。此種特性被應用於養殖魚的濕狀粒飼上。

乾酪酸鈉是乾酪素(Casein)的鈉鹽,呈水溶性,係以脫脂乳為原料而製造,主使用做養鰻飼料的黏結劑,但亦利用做飼料用粉末油脂的黏結劑。

羧甲基纖維酸鈉是以纖維做原料而製造的,因親水性良好而被使用於濕狀粒飼。

多丙烯酸鈉是以多丙烯酸或多丙烯酸酯為原料而作出的水溶性高分子電解質。黏度在4品目中最高,在做為生餌之增黏劑上是不可缺乏的材料。而且本物質添加於養豬飼料內時,可延長飼料之胃內滯留時間,使胃液能充分進行消化,從而提高飼料的消化率,促進豬的成長。

(二)日本之使用狀況

黏結劑之對象飼料有固型飼料(家畜用粒狀飼料、養魚用粒狀飼料及濕狀粒飼)或養魚用粉末飼料(主為養鰻飼料)。家畜方面,為了增加食下量,促進飼料的清淨化等,粒狀飼料化更為發展,此時為了防止粉化就需要使用黏結劑,但因飼料之製造成本提高而無法充分普及。粒狀飼料方面以多丙烯酸鈉,羧甲基纖維酸鈉較適合,其添加量在成本上為0.05%前後。養魚用方面、養鰻用的練飼為了改善物性,防止在水中的散逸而使用黏結劑,但非單獨使用而是複數的黏結劑結合且併用α化澱粉、活性麩質等。添加量為海藻酸鈉0.2∼2.0%,乾酪素鈉0.2∼3%,羧甲基纖維酸鈉0.1∼1.0%,多丙烯酸鈉0.1∼1.0%。養鰻用飼料必須使用黏結劑,但養鰻用飼料不再增加故黏結劑的使用量難望增加。其他養殖魚類所使用的濕狀粒飼為了改善物性及防止散逸必須使用黏結劑,此主要是使用海藻酸鈉,羧甲基纖維酸鈉、多丙烯酸鈉。單獨使用者少,多是組合使用,而最終飼料濃度是海藻酸鈉0.2∼2.0%,羧甲基纖維酸鈉0.1∼1.0%,多丙烯酸鈉0.05∼0.2%。濕狀粒飼用之黏結劑市場,海藻酸鈉一年100噸,羧甲基纖維酸鈉一年1,000噸,多丙烯酸鈉一年使用50噸,將來黏結劑總量預測為2,000噸。

養魚用乾狀粒飼為了防止散逸至水中亦需要黏結劑,但使用實態不明瞭。

(三)其他國家之使用狀態

海藻酸鈉在美國做為食品添加物,在EC被收載於飼料添加物Annex I,而在實用上歐洲方面是做為鮭魚、虹鱒之濕狀粒飼的黏結劑使用。羧甲基纖維酸鈉在EC被收載於飼料添加物Annex I內,美國只認可其做為食品添加物。乾酪素鈉、多丙烯酸鈉在美國認可為食品添加物,但EC方面則未認可。歐美各國除了海藻酸鈉以外似均未實用化。台灣、韓國方面這4品目均收載做食品添加物,但實用上,在台灣只於養鰻用飼料內使用海藻酸鈉,多丙烯酸鈉而已。

(四)市場動向

黏結劑的供需動向與養魚用飼料的開發動向有關連。其中濕狀粒飼的發展非常明顯,將來的市場還有很大發展,但濕狀粒飼在養殖魚類真正的實用化歷史尚淺,各飼料廠商亦尚未作出完璧者。濕狀粒飼的品質與黏結劑的良劣有關連,單靠飼料添加物指定的黏結劑無法得到理想的黏結效果,除了發揮各自之特性外,應檢討與天然物的組合利用。濕狀粒飼以外隨著魚種的擴大養魚飼料應在形態上著手改良,同時進行各種黏結劑的開發。

例如,最近開發出仔稚魚用的微粒子飼料,而在其製造上則利用各種黏結劑。另外,大蝦(對蝦)、飽魚等由於其食餌習性而要求特殊的飼料形態,黏結劑的檢討亦屬必要。

從另一個觀點來看,黏結劑所使用物質除了飼料添加物、天然物兩者外,大部分是難消化性物質,這些之生理上的作用最近受人注目。家畜方面,多丙烯酸鈉被利用做豬的成長促進劑,如果再繼續研究可能發現出新的生理作用。魚類方面,羧甲基纖維酸鈉之飼料添加對某些養殖魚的成長有好影響。今後對這些難消化性物質的生理作用還要進一步研究。

表一 濕 狀 粒 飼 用 配 合 飼 料 內 的 黏 結 劑 使 用 例

 

1

2

1

2

大豆粕(45)

玉米麩質粉

維他命混合物

氯化膽鹼(50)

無機物混合物

多丙烯酸鈉

62

2

3

2

27.2

2

0.5

1

0.3

57

3

7

2

27.2

2

0.5

1

0.3

56

3

5

3

2

28.4

1

0.3

1

0.3

51

5

7

6

3

25.4

1

0.3

1

0.3

二十三、飼料著香料

(一)飼料著香料的歷史

人類在很久以前即使用香料,現在在日常生活中已是不可缺乏的東西。其生產規模很大,在日本國內的生產量即超過1,100億日圓,輸入亦超過200億日圓(輸出為100億日圓)。

香料在動物或家畜試用的歷史很淺,自1940年起美國各大學著手研究,由其中創造出飼料著香料(Feed Flavor)這個名詞。

以此眾多的研究為基礎,在1946年成立Flavor Corporation of America (FCA公司,現在Agrimerica公司),進行有組織的飼料著香料的研究,並在市場推出其製品。此後,美國方面有以飼料著香料為專業的Feed Flavor Inc., Chemical Industry Inc.等成立,而美國在來之香料公司亦加入飼料著香料的行列。在寵物方面,美國之巨大食品公司亦分別自行研究犬、貓之嗜好性而販賣著香料添加的製品。

日本方面,在前述之FCA公司的製品進入日本市場後高砂香料工業公司即著手研究。此後,各香料廠商及各飼料廠商亦紛紛加入研究行列,以子豬用飼料著香料為中心進行開發實用化的研究。至目前,子牛、犬、貓、兔等飼料著香料均已推出使用。

日本方面,飼料著香料雖然在法令上的位置未定,但1985年10月頒佈的「飼料及飼料添加物之成分規格等相關法令」,以及「關於飼料之安全性的確保及品質改善的法律」,著香料在飼料添加物中已佔了一席地位。其中規定含化學的合成品13類(ester類,ether類,ketone類,脂肪酸類,脂肪族高級alcohol類,脂肪族高級aldehyde類,脂肪族高級碳化氫類,Terpinyl系碳化氫類,phenolether類,phenol類,芳香族alcohol類,芳香族aldehyde類及lacton類)為飼料添加物著香料,與其他添加物受到同樣的規範。上記13類以外的合成品不能做為飼料著香料使用。

(二)飼料著香料與動物

1.雞用飼料著香料

自古以來對於雞是否對氣味有感覺就一直爭論不休,但康納爾大學的Kara等經過一連串的研究後證明雞對氣味是有感覺的。即對放入香料的水與未放入香料的水具有識別能力,而且確認不同濃度的效果有差異。

但從生理學上來看,雞的嗅覺細胞數目遠比人或其他哺乳動物少,而且飼料廠商或香料廠商的研究亦發現雞對氣味的感受度比其他哺乳動物小。

而且,雞用飼料本身基於經濟上的考慮沒有什麼添加飼料著香料的餘地,故實際上不大實用,只有一部分大蒜(Garlic)或胡椒(Pepper)系的香料被使用。故今後除非開發出便宜而效果更高的飼料著香料,否則其需要量沒有擴大的希望。

2.豬用飼料著香料

子豬生後是靠母豬的哺乳而發育,通常經過一個多月左右的母乳期後,逐漸更換為飼料,但以往母豬之次回受胎,即生產速度遲緩,故希望在較早時期以人工乳來飼育。因此,期望從出生後20日左右起更換為人工乳。但豬的嗅覺很敏銳,如果想由母乳順利的移行為人工乳,即教槽順利進行的話,必須在人工乳內添加具有母乳之香料的著香料,以促進子豬的採食。而子豬用人工乳飼料著香料則符合此種要求,亦成為飼料著香料的發端。

現在,子豬用人工乳都添加有飼料著香料,而且從離乳直後起3週間以及此後移行至完全飼料的期間人工乳的組成亦改變,故飼料著香料亦通常跟著改變。所用的著香料多為與母乳相似的milk系,但時常變換色調時飼料攝取量增加,故後期使用柑橘系者亦增多。

3.牛用飼料著香料

子牛雖然宜早一點與母牛分開,而以人工乳哺育,但強制性的讓子牛離乳時,短暫期間內無法適應,可能有營養不足,成長一時停止,甚至於發生疾病的情形,而成為畜產上的問題。一般而言,從生後第7∼10日起給與代用乳,此時如添加milk系飼料著香料時可促進子牛的採食。然後從6∼7週齡起改換為人工乳,此時著香料以milk系為主體,而亦使用其他sweet系。

4.養魚用著香料

養魚用著香料使用對象有鰻、蝦、鯉、鱒、鯽等,而現在最常用者是鰻的稚魚用飼料。

所使用之著香料的類型有具貝類之風味者或蝦類等,添加後效果良好 。

其他之養魚,尤其是稚魚用的著香料亦正在開發研究中,這方面要兼顧生態及適口性。

5.寵物用著香料

美國及歐洲寵物飼料很發達,日本在近10年間亦有很大發展,從而飼料著香料的使用量亦年年增加。其中使用最多者是犬用飼料,其次是貓用飼料。著香料之類型犬貓用者主為肉類型(meat type),例如牛肉、雞肉、魚肉著香料,其他尚有牛乳調、乳酪調、奶油調之著香料。

(三)今後之展望

目前,飼料著香料的使用主體是子牛、子豬用人工乳乃至於代用乳,這方面已有20年以上的歷史,幾乎所有的飼料廠商都在使用,但今後使用量難望擴大。由於技術上不易有重大改良及發明,故使用量的增加只是與飼料本身的生產成比例而已。

今後有進展者是水產養豬用,但鰻以外尚未檢討的事項很多。即生態及適口性都要正確調查,並瞭解飼料效率及其經濟性。關於水產養殖日本乃是先進國家,若日本的研究確立時,東南亞及其他國家的應用亦有可能。

二十四、酸味料/酸性化物

最近,有數家公司推出取名為「酸性飼料」或「Sour」的飼料,形成幼齡動物飼料的新潮流。

酸味與甘味(甜味),鹹味形成同等的primary taste,是重要的味覺,對家畜的適口性有很大的影響。給與酸味料時可提高動物的嗜好性(適口性),並得到效率良好的飼養成績,故成為資源之有效活動,其需要似更為增強。

使飼料變酸性的方法,有在飼料內配合梅干粉,果汁(粉)、釀造醋、木醋酸等高價,且為有限天然原料的方法,或添加酸性飼料添加物的方法,但在現在之飼料添加物內能夠進行酸性化者只有高價的抗壞血酸(維他命C,其價格為食品添加物之富馬酸的約7倍),而欲以其他添加物進行酸性化實際上是不可能的。

在此從製造方法來看可能做為原材料(天然原料)使用的酸,或從食品添加物中選出將來可能被指定為飼料添加物的酸,介紹其市場動向。

日本、美國、歐洲指定為食品添加物的品目有檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、富馬酸、琥珀酸、葡萄糖酸、乳酸、醋酸、磷酸、肥酸、抗壞血酸等。其中被指定為飼料添加物者,日本方面有抗壞血酸,EC方面(收載於Annex)有檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、富馬酸、乳酸、醋酸、抗壞血酸,美國方面(GRAS:generally Recognized as safe)有檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、琥珀酸、乳酸、醋酸、磷酸、肥酸、抗壞血酸等。

酸之味道主要是由H+(氫離子)而來,有些有機酸除了有COOH外尚含有OH-基,此OH-基能使有機酸較圓滑而無刺激性。

依照各種酸所含H+及OH-基之多少可將酸味分為幾類:

(一)緩和圓滑之酸味:檸檬酸、葡萄糖酸、肥酸、抗壞血酸。

(二)帶苦味之酸味:蘋果酸。

(三)帶澀味之酸味:酒石酸、富馬酸、乳酸、磷酸。

(四)帶甘味、異味的酸味:琥珀酸。

(五)帶刺激臭之酸味:醋酸。

酸味劑除了在食品加工或飼料配合時擔任酸味之功能外尚有其他很多功能:

(一)當香味劑:當酸味劑加入食品後,它能引起特殊之香味,使食者之味覺能得到進一步享受,並促進食欲。

(二)當緩衝劑:它能控制食品在各種加工過程中之pH值,使食品之pH值不致於變化過大。

(三)當保存劑:由於它能降低食品之pH值,故可防止微生物引起食品之腐敗。

(四)能輔助抗氧化劑之作用以防止食品酸敗或褐變。

而有機酸(上述之酸味料中除了磷酸是屬於無機酸外,其他都屬於有機酸)對各種動物之給與效果概略如表1所示。

(一)檸檬酸(Citric acid)

檸檬酸為無色透明之結晶或白色粉末、無臭、在空氣中會慢慢吸濕而潮解。其2%之水溶液pH值約為2.1。

表一 有 機 酸 對 各 種 動 物 的 給 與 效 果

有機酸可利用做為熱能(檸檬酸、琥珀酸、蘋果酸)

適口性良好(檸檬酸、琥珀酸)

雛雞之成長良好(檸檬酸)

脂肪肝減少(檸檬酸)

血中磷含量增加(檸檬酸)

個卵重,日卵量的增加(檸檬酸)

1.5%以上給與時飲水量增加,更多量給與時呈尿酸沈著症狀及成長減退(檸檬酸)

飼料細菌污染的防止(有機酸)

幼豬之發育提高(檸檬酸、富馬酸、蘋果酸、蟻酸、乳酸)

飼料效率改善(檸檬酸、富馬酸、蟻酸)

新生虛弱豬之成長減退防止與生存率提高(檸檬酸)

新生豬之鐵體內攝入增加(檸檬酸)

乾物消化率、蛋白質消化率、礦物質(鈣、磷、鎂、鋅)、熱能利用率體內攝入增高(檸檬酸、富馬酸)

子豬之健全腸內細菌叢的維持(酸性化飼料)

飼料細菌污染的防止(有機酸)

子牛下痢回數的減少(有機酸)

乳質之改善(檸檬酸鈉)

乳生產及繁殖提高(蘋果酸)

子牛之適口性提高(酸性化代用乳)

子牛之發育提高(酸性化代用乳)

子牛代用乳及牛用飼料之細菌污染防止與貯藏期間之延長(有機酸)

人,實驗動物

軟骨症防止(檸檬酸→鼠)

穀類多給時之酸血症防止(檸檬酸→鼠)

熱能可以利用(有機酸→鼠)

TCA循環之代謝促進(富馬酸→鼠)

乳兒之磷體內吸收提高(檸檬酸)

成人之血中及尿中乳酸量的減少(檸檬酸)

各種食品(尤其是濕型)的抗菌,防黴效果(有機酸及磷酸)

成人之健康維持(梅乾、醋、檸檬酸)

檸檬酸可由糖蜜經微生物醱酵而製成,它是含有三個COOH的酸,在檸檬中有大量存在,由於它對水有極大的溶解度所以普遍被使用。通常是做為清涼飲料、罐頭食品等之酸味劑。

(二)酒石酸(Tartaric acid)

為無色透明柱狀結晶或白色結晶性粉末,在空氣中吸濕性較小所以較安定。

酒石酸與葡萄之酸味相近,有很強之澀味,在果實中常以鉀鹽或鈣鹽存在,其酸度比檸檬酸強。通常使用於清涼飼料等食品酸味劑。天然存在之酒石酸為D型,而人工合成之酒石酸為DL型。

(三)蘋果酸(Malic acid)

蘋果酸為白結晶或結晶性粉末、無臭而有極圓滑之酸澀味。

在天然之動植物中廣泛分佈,用途上以食品之酸化劑佔大半。而且,除了酸味外亦有乳化安定作用,被使用於美乃滋(mayonnaise)。目前正致力於養殖或麵用品質改良劑等的新市場開拓。

(四)乳 酸(Isctic acid)

乳酸為無色至淡黃色透明、糖漿狀之液體、無臭或具非不快之臭氣,並具有酸味及吸濕性。

市販之乳酸為糖漿狀無臭液體,有90%,50%,40%品。高濃度品適於清酒用、50%品適於浸漬物、飲料用、40%品適於皮革用。是具有雜菌之繁殖防止效果的酸味料,在食品保存提高上普遍被使用。歐洲方面,L型亦被使用於乳幼兒用乳品製品。由於其單價高,且為液狀,將來欲在飼料上多量使用恐有困難。

(五)富馬酸(反丁烯二酸;Fumaric acid)

為白色結晶性粉末、無臭而有特異之味。

由於富馬酸之吸濕性最小,且與碳酸氫鈉中和起泡所需之量最小,所以最適於製膨脹劑、汽水及粉末果汁之原料,其酸度為檸檬酸的1.8倍。

(六)琥珀酸(Succnic acid)

為人尿中的常成分,在植物界中廣泛分佈。可由Maleic acid還原製造出來。原來是使用於酒、豆醬、醬油等的調味料或醫療用,而最近亦使用於沐浴劑。

(七)肥 酸(Adipic acid)

肥酸是甜菜等植物內所含有的有機酸,以往是做為尼龍、合成樹脂的原料。但最近亦做為乳酪、果凍等酸味料pH調整劑。

(八)合成醋(醋酸,Acetic acid)

醋酸為無色透明液體,具有刺激性之臭味及酸味。無水之醋酸在17℃以下即成結晶、濃度大之醋酸與皮膚接觸則由於強烈之刺激作用而有水泡產生,因此有殺菌之功用。

(九)其 他

抗壞血酸(Axcorbic acid)是飼料添加物,故可使用於飼料內。

蟻酸(HCOOH),被指定為歐美之飼料添加物,用來防止飼料之品質低落。

飼料營養雜誌(86~94)

88年.第十一期─林達雄

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