蝦飼料中的黏著劑

        為了製造便宜而又品質優良的蝦飼料，飼料廠面臨了數種挑戰。其中最主要為降低原料與生產成本，而又能使飼料在水中有好的安定性，以維持水質良好及優良的飼料效率(在羊一般蝦飼料價格為每噸美金400∼600元)。為有效降低飼料之原料成本，配方人員不得不大量使用植物性蛋白原料，此使得水中安定性大打折扣，尤其傳統型的粒狀飼料。粒狀飼料黏著劑－尤其使用量少之合成黏著劑－可能會在降低飼料成本佔更重要的角色。

        粒狀飼料之製造，無論原料種類、顆粒大小，調質處理等均會影響水中安定性。吾人可經由粉碎，以蒸汽調質使碳水化合物膠化(Gelatinize)，調整鋼模規格，使用黏著劑等以提高其在水中安定性。然而，通盤考量其成本及效應，以生產最低成本而又品質良好的飼料，無疑的，乃飼料廠普遍的共識。

        擠壓處理(Extrusion Cooking)為另外一種水產飼料的處理方式，此方法為利用磨擦或蒸汽使產生需要的熱與壓力，製造出乾的或半濕狀的，沉的或浮的，及大小形狀均較有變化的飼料，尤有甚者，擠壓處理可使得澱粉性原料產生膠化作用，大大降低了原料中的抗代謝物質，並允許使用一些原先無法使用的副產物原料。然而，溫度、水分、處理時間等均對一些熱敏感原料有破壞作用，尤其維他命類為甚！此外就飼料製造費用而言，擠壓處理無疑的成本較高，但其值得使用之處乃是用擠壓法製造蝦飼料可有如下的好處：能更廣範的選擇原料，達到較好的膠化作用或澱粉的基質形成作用(Matrix formation)。

黏著劑的"自然"對"傳統"

        能提供水產飼料水中安定作用的黏著物包括(一)添加性原料－有膠化性質的各種穀物，尤其是小麥產品。有一種高蛋白膠(Gluten)小麥更被業者喜愛，然而因其為重要民生食品，在一些人民生活困苦的養蝦國家，以此做為蝦飼料原料則頗受指責。塊根類澱粉如樹薯，Yucca(麟鳳蘭，百合類)亦含有大量膠化作用的澱粉。

        米類與小麥類的蛋白膠常被用來作為黏著劑，尤其在亞洲國家如台灣，然而由於其黏著作用的發揮與含水量關係極為密切，如何在防止塞住鋼模與含水量間取得平衡亦頗費周章，其他黏著劑的使用亦有相同的問題存在。即使以相同的小麥產品做黏著劑，亦會有不同的水中安定性問題，春麥與冬麥性質不同，其黏著性的表現亦不同，但穀物中仍以小麥性質較佳。

        傳統的黏著劑產品中像是羧甲基纖維素(Carboxymethyl-Cellulose簡稱CMC)與磺酸木質素(lignosulfonates)等用於禽畜粒狀飼料可增進其硬度，用於水產飼料對水中安定性亦有相當程度的助益，至少它緩和了在水中的溶解，然而傳統方法所測得粒狀飼料之硬度與實際在水中安定性之間並無正相關存在。

合成黏著劑

        合成黏著劑已成功地使用在水產飼料，有一種最早由德國產製的Polymethylocabamide製品頗具特色，此種具甲醛基的塑化劑(Plasticizer)曾被做為粒狀飼料的黏著劑，一般添加量在0.3∼0.5％，需與足量的蒸汽均質處理才可獲致其活性。此產品原製造廠雖不再生產，但類似產品其他工廠已在市場上推出銷售，有家大規模的美國化學工廠就已在世界各地銷售此類產品。此種黏著劑是一種不溶於水的聚合物，具有與塑化劑類似的特性，此聚合物融點在110℃以下，為一種由聚醯化物(polymides)與至少含一已烯化不飽和共聚單體(ethylenically unsaturated comonomer)結合之已烯共聚物(Copolymers of ethylene)，其性能的展現如同其他黏著劑一樣，均有賴於適當的調質處理。

影響水中安定性的因素

        所謂水中安定性，經常只是基於外型完整與否等之主觀判斷，其他的測定如稱量在水中一定時間之重量流失等亦可作為衡量標準，結構上之強度則可以物理性破碎作標準。最近養蝦業者與飼料廠則只強調在水中之外觀完整，然而測試顯示，飼料投入水中幾分鐘後，即可測出大量的可溶性營養物浸出，因此評斷蝦飼料的水中安定性，不可只考量其外觀是否完整。

        飼料原料依壓粒後顆粒性質、壓粒量、壓後粉量多寡等在物理性上可分為十個等級(1∼10)。過量的添加油脂會影響成品之安定性(保存時及投入水中後)。通常添加超過2％之油脂即會嚴重影響其安定性。高纖維降低擠壓量。原料顆粒太大，自然破折點過多，易引起粒料破碎，也使得飼料孔道變多，水分更容易迅速滲入粒料內部，使粒料在水中短時間內就崩散，一般而言飼料原料應經過直徑1.5mm以下的粉碎網粉碎後，才可能獲得較好的安定性。水分含量亦影響甚大，原料混合後進入調質機前，應含有11∼12％之水分，然後以蒸汽增加約4.5∼5％的水分，使調質處理後進入打粒前達到總含水量16∼17％。

        總含水量分原料中含有的與另外添加的，後者指在調質機中以蒸汽或噴水加入的水分，通常總含水量在達到18％時會有塞機(choke，指無法擠出)現象，而在調質機內蒸汽能混入飼料的數量，則受飼料原料含水量與調質前飼料的溫度等兩個因素影響，一般以蒸汽形態加入所增加的含水量，每增加1％約可提高10℃。當乾飼料的溫度較高時，可容納較多的蒸汽量，此有助於操作人員較易達到所需的溫度而含水量不致於過高。

打粒前的調質處理

        各種試驗結果均顯示，使用自然黏著劑時，增加調質處理對安定性有助益。增長調質機或延長飼料在調質機內停留的時間，直接有助成品在水中安定性。另外一種方式是飼料先經過一有蒸汽夾層的處理機予以乾熱處理，然後再經過一能噴入蒸汽的調質機，預熱能使蒸汽較快及較均勻地滲入飼料中，而促進了飼料的膠化作用，使得飼料的黏性、水中安定性及粒料的擠出均獲得改善。

        預熱調質處理由於熱與水分軟化了飼料原料的顆粒，使它們在鋼模中更容易緊密地接合，而澱粉的膠化作用有一部分亦在調質中進行，此作用有如自然黏著劑。調質機內蒸汽壓力提高，相對的飼料水分亦提高，然而，蒸汽的品質亦頗重要，進入調質機之蒸汽愈乾燥愈好，而含澱粉較高的飼料、蒸汽壓力至少應達1∼1.35bar (15∼20psi)，才能使熱與水分得以充分滲透入飼料原料中，而促進了澱粉的膠化作用。一般而言，調質時間愈久，製成品之水中安定性亦愈好。至於高蛋質的飼料，熱可使蛋白質變為有可塑性，故亦可視為一種自然黏著劑，因而無論蛋白質含量及密度亦均會影響粒料之品質及產出率。

        生產水產飼料之鋼模一般較畜產飼料厚，此有助於澱粉之膠化作用及提高製成品之硬度，但減低了產量。就水中安定性而言，應使用較高擠壓壓力的鋼模，而為適應各種不同生產期的甲殼類及魚類需要，所使用鋼模的尺寸也就各有不同。此外擠壓後之冷卻時間的快慢也會影響水中安定性。

        既然飼料之水中安定性，對於增進飼料效率及維持水質穩定，扮演重要的角色，而要達到良好的水中安定性，必須飼料中含有黏性的結合物質，將飼料中各種原料有效地膠合在一起，此可藉由膠化或臨時性捆縛等物理－化學改變而獲得。由於成本較低的原料通常對水中安定性有負面作用，而配方人員又不得不尋求較低成本的配方，粒狀飼料黏著劑－無論天然的或合成的－所扮演的角色將愈來愈重要。

各種低添加量黏著劑的比較

        夏威夷Oceanic Institute的水產飼料研究人員，曾就多種使用於蝦飼料的黏著劑，做水中安定性與飼料換肉率的比較試驗。這些黏著劑的種類蝦飼料黏著劑之水中安定性與成本比較表由小麥蛋白膠(Wheat gluten)，磺酸木質素(lignin sulfonate)等傳統的黏著劑到合成塑化劑，膠原蛋白(collagen)，漿蛋白(plasma protein)與食品級的Gum等共十餘種。

        以肉眼觀察而言，塑化劑與活性營養礦物質(reactive nutrient minerals)等兩種，在水中安定性方面表現最佳，食品級的黃原膠(Xanthan gum)則在8小時的總乾物質流失(dry matter loss in 8 hrs)方面成績最好，在56天的試驗過程中，無論是添加量2％，成本US$4.00／噸飼料不到的磺酸木質素(lignin sulfanate)，或添加量1％，成本超過US$150.00的黃原膠(Xanthan gum)，蝦子的增重、存活率、或飼料換肉率等各組別間均無明顯的不同。

        此試驗的飼料組成為36.5％的水產蛋白原料，32.5％的豆粉，17.3％的小麥麵粉，2.5％的油脂，另添加卵磷脂、膽固醇、磷酸鹽、維他命與礦物預調劑、黏著劑則依供應商的指示添加，使用量為5％以下。

        附表顯示水中8小時的乾物質流失率，也顯示了各不同黏著劑在每噸飼料中所佔的成本。最貴的兩種黏著劑表現最佳，但最廉價的磺酸木質素也表現了中等程度的水中安定性。

                                                               飼料營養雜誌(93~97)－簡世煜．九一年八期

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