飼料工業的二次質變
林輝煌
前 言
飼料工業在最近 30 年內，發生了兩次世界性的大變動。第一次發生在戰後數年，稱為數量革命；第二次發生在最近幾年，又稱為質量蛻變。廿幾年前，完全配合飼料的開發成功導至飼料工業全面性的量變。明顯的畜牧業由副業而企業；飼料廠由小而大。故此時期又稱為飼料工業的遽變期。
最近，由於尖端科技的引入，澈底改變了飼料原料的分子結構，進而改變飼料的本質。因為各飼料公司都在極端機密下，無聲無息的進行，憑飼料外觀很難推測產品內容。因此，這種由細胞結構來改變飼料品質的革命又稱為飼料工業的質變期。
方 法
目前所知飼料工業應用下列方法促成飼料質變，最後達到降低成本，增加效率，攻佔市場的目的。
一､酵素的應用：
酵素在美國佔有 36 億美元的市場。其中最常用於飼料工業的有下列數種：
1.脂解酵素 ( Lipase )：
脂解酵素常觸化食物酸敗，所以它是不受歡迎，極不友善的酵素之一。然而香味化學家卻利用此酵素獨特的性能，以毒攻毒，製造出極為可口的動物飼料。
用商品化的脂解酵素 ( 10 萬單位 )，0.01%、80℃、30 分鐘可消化牛油、豬油或雞油而得脂肪酸，單或雙脂肪酸及甘油。此產品專門用在粒狀飼料的表面處理，可增加動物搶食性約 20%。美國幾個大飼料廠常用多種不同脂肪，經脂解處理後，多層表面處理使動物嗜口性大大的提高，核心顆粒成本卻大大的降低。
2.核溶酵素 ( Lysozyme )：
核溶酵素是另一種酵素，最近引用到飼料工業，創下意想不到的奇蹟。此酵素原存在動物細胞內，一旦細胞受傷、死亡或異變 ( 溫度、酸鹼度、滲透壓等等 ) 核溶酵素即開始分解細胞體而成最基本的胺基酸。這個現象已經被生理學家發現一世紀了，但應用到飼料界乃是最近的事。
歐美各國有極多的屠宰場廢棄物，包括雞、豬、牛內臟，非常便宜。這類副產品經核溶酵素消化處理後，可得到極為可口的動物蛋白質原料。
將雞、豬、牛肉內臟絞碎，加 40% 水，調整 PH 6.5，保持 60 ~ 65℃，30 分鐘 ~ 1 小時，攪拌。腸細胞內核溶酵素會自動將細胞體消化成粘稠的胺基酸液體。然後，接著以 95℃，5 分鐘，105℃，5 分鐘來消滅雜菌及停止酵素活性。此時，粘稠的胺基酸液可以作為顆粒飼料的表面處理劑，也可以真空乾燥成為高品質蛋白質補助劑。
目前，美國大飼料廠及動物飼料公司都在這方面獲得極大的突破：配合脂解脂肪酸作二層或三層顆粒表面處理，使嗜口性倍增，同時，也讓競爭對手幾乎難以解密模傲。
3.醣解酵素 ( Amylase )：
醣解酵素用來消化澱粉成為單醣類。故處理過的穀類再打粒，消化率增加不少。由此，飼料分子結構得以澈底改變。
4.蛋白鋛 ( Protease )：
蛋白鋛常用來分解蛋白凢或蛋白�f使成為基本胺基酸，如此可除去多數苦味蛋白結合物並增加幼小家畜的消化率。蛋白鋛實際應用上甚為複雜，也因此大飼料廠往往擁有多多少少商業機密，目前尚無法一一獲知。
二､微生物醱酵工程：
微生物醱酵是人類最古老的工業之一。但新的科技知識卻提供微生物醱酵嶄新的風貌。
1.乳酸菌 ( Lactobucillus Spp )
將乳酸菌醱酵應用在乳品加工，可提高幼小禽畜的消化率，並控制不良菌群之增殖，這早已是耳熟能詳的文獻消息。但是乳酸用在顆粒的表面處理則是全新的用途，既防霉又可促進食慾。
2.黴類醱酵 ( Aspergillus／Rizopus spp )：
黴類醱酵又是另一項古老的食品加工技術。目前，營養學家利用這類技術製造半消化的米、麥及黃豆，然後供給幼小禽畜使用，可提高其消化率。其方法至為簡易：將原料煮熟，冷卻後接種黴類 ( 0.1% )，置於 30℃，三天即得半消化物。如此可濕餵，也可真空 80℃乾燥。此類產品外觀與普通米、麥及黃豆粉一模一樣，但，玄機在內，不能不令人嘆為觀止。
3.酵母 ( Yeast )：
由醣類醱酵生產食品原料或繁殖酵母是非常普通的技術。最近，酵母被用來熱水解，以抽出風味增進劑。
三､酸分解技術的引用：
酸分解技術引入飼料工業是最近幾年的事。
1.鹽酸分解植物蛋白：
植物蛋白經鹽酸分解後即成胺基酸。這是屬於易消化吸收的胺基酸，也是味道合成的基本原料。同時，鹽酸分解可轉變低價植物蛋白為高價胺基酸。目前最常用的原料是玉米膠蛋白，其次是小麥麩蛋白，最後是油菜、棉子或黃豆蛋白。將蛋白原料加 17%鹽酸，40%水，維持 140℃，6 小時。接著用 50%的苛性鈉中和到 PH 5.4，讓苦味胺基酸沈澱，最後過濾，真空蒸發乾燥。
鹽酸水解胺基酸可用來合成各種不同味道添加料。在美國本土可買到數十種風味，真是千變萬化。
2.鹽酸分解動物蛋白：
鹽酸分解動物蛋白比較不普遍。因為 Ames Test 結果顯示此會產生很多致變異分子，故各先進國家的飼料工業都不敢冒然商品化。
四､鹼分解技術的應用：
鹼亦可用來分解蛋白質而得胺基酸，但必須注意的是–其附加的變異分子很難控制。
五､味道的人工合成技術：
味道工程在食品業或飼料工業上扮演著千變萬化的角色。儘管如此，歸根究底之結果，味道在本質上只有酸、甜、苦、辣和鹹五味而已。但是日本人發現味精後，即開始引入第六味，那就是“鮮味”。如今世界各國都在鮮味的人工合成方面，耗費巨大財力，物力和人力。
基本上，味道合成的化學基礎是非酵素引起的褐色反應 ( Maillard Reaction )。這反應是法國化學家 Maillar 所提出：當胺基酸和還原醣混合加熱後，會產生褐色反應，同時也產生香味。
真正商業化的食品香味在 1940 年代由瑞士籍的法國人 Maggie 所開發成功。其內容是甘氨酸 ( glycine ) 27%，半胱氨酸 ( Cysteine ) 1%，甲硫氨酸 4%，葡萄醣 28%合計 60%固體，40%水，加熱到 120℃，1小時則可得咖啡色且香味、甘味特殊的產品。
到 1975 年前後，鮮味合成工程有極大的突破。美籍中國人李博士首先引用𠕇胺酸 ( Thiamine Hcl ) 和鹽酸水解所得的胺基酸，配合 Maggie 的技術，開發第二代鮮味商品，註冊商標為“ Spectra ”，有數十種品味，真正是五花八門，應有盡有。
論其原料，較第一代 Maggie 複雜多了。包括鹽酸分解胺基酸 29%，甘氨酸 1%，半胱氨酸 0.2%，甲硫氨酸 0.6%，葡萄醣 24%，豬油 0.8%，玉米油 0.4%，磷酸二氫鈉 0.2%，𠕇氨酸 0.1%，苛性鈉 ( 50% ) 3.2%，糖 4%，乳酸 1%，維他命 C 鈣鹽 1%，鹽酸 0.4%和水 34%。以上原料混合加熱至 90℃，1小時即可得極鮮美香味的化合物。
六､副產品加工：
副產品加工是一項很吸引人的投資。自從高科技引入後，副產品的利用完全呈現一種烔然不同的境界。
1.玉米穗軸、玉米桿原本不值幾分錢，但，經鹽酸、熱水分解後再以酵素分解則可得類多醣、果醣和木醣。此時，配合前述酵素分解雞內臟和酸分解胺基酸，共同加熱便得到一種淡褐色粘稠物。這種物質不但可提高消化率，改善嗜口性，而且價格低廉。此種加工可減少廢棄物的數量同時又可增加收益。更難能可貴的是從飼料的外觀，競爭對手幾乎無法解密。因此，飼料工業得以藉分子科技的應用，而達到完全改變原料細胞的結構，以達到飼料工業第二次質變的目的。
2.羽毛粉是另一種正在集中精力研究的副產品，其成功當指日可待。只可惜有朝一日羽毛粉應用到飼料加工時，從外觀我們仍然無法看出其名堂。
3.稻草、麥桿屬於熱帶國家再生性的多醣類，如能成功的分解成單醣或雙醣，則飼料工業的二次質變，將有意想不到的新局面。
七､基因重組：
分子遺傳加上生化技術，使近年來遺傳工程有極大的突破，並且產生許多新品種。例如高離氨酸玉米、低毒菜仔粕和低酚棉子粕都已相繼問市。
八､熱加工技術的應用：
熱加工技術原本是一種再普通不過的加工方法。然而在新觀念，新儀器的介入後，它又呈現新風貌。
1.糊化澱粉的熱處理使這類產品在罐裝、半濕性及粒狀飼料中保持屹立不衰。
2.罐裝的寵物飼料經 110℉，10分鐘之處理可使肉蛋白質半固定，因而避免肉塊萎縮。如此可達到適當的充罐率，增加飼主開罐印象。
3.乾飼料成型前，經 110℉，2分鐘熱處理，則經過成形機時可減少不良率。接著經過多層表面處理，包括脂肪酸，醣消化蛋白和香味化合物等，層層不同，溫度亦異。
4.高溫 ( 135℃ ) 分解甘欖油，在 15 磅／吋壓力下通空氣氧化則得一種氧化油。乍聞之，實難恭維。但經使用 0.008%後卻增加鮮味數倍。原料分子的改變影響整個飼料的效力，若非親眼目睹，實難憑空令人信服。
九､專利申請：
專利申請使得一些研究先進的大公司，無聲無息的在拓展他們的領域。有朝一日，他們會一步一步的將粗心的業者，一吋一吋的逼出界外。國內飼料界務請修正“ 我走過的橋比您走過的路多 ”的觀念，多加留心。
結 論
飼料工業的二次質變便不是一句聳人聽聞的新名詞。歐美日等國大飼料廠正藉著尖端科技，改變原料分子結構以達到質變的目的。其最後目標是攻佔市場，達成另一次量變的企圖。
飼料營養雜誌第七冊合訂本
1990年第1期至1990年第6期
九○年．第六期 ( 25 ~ 28 )
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