馬鈴薯副產物─作為蛋白質的來源
馬鈴薯是繼小麥、稻米、玉米之後,未來人類最主要的食物;馬鈴薯在人類食物中愈來愈重要,同樣的在飼料中亦然。在歐洲每年有一半的馬鈴薯收獲量用於動物;在食物方面,亦有愈來愈多的馬鈴薯用來做成洋芋片及其他的小點心。然而飼料工廠在其加工過程中發現了其他更有用的副產物。
世界上最大的馬鈴薯加工廠位於荷蘭,生產七項主要產品;包括去蛋白濃縮馬鈴薯汁,馬鈴薯汁與黃豆殼混合料,去水馬鈴薯纖維料及馬鈴薯纖維製粒成88%乾物質粒狀料。除此之外,該廠亦提供兩種馬鈴薯蛋白;一是含有85%粗蛋白者,做為仔豬飼糧用;一是做用犢牛代乳粉之用者。
此種馬鈴薯蛋白推薦用於仔豬、家禽、皮毛動物及寵物飼糧中。外觀呈灰色帶點微黃,流動性佳的粉末,密度0.4-0.6kg/L,水份9-11%,脂肪2.5-3.5%,精纖維0.3-0.5%,灰份2-3%,無氮抽出物7.8-8.3%。消化率對豬、家禽及及皮毛動物而言,估計可達90%以上。
表一列出荷蘭馬鈴薯蛋白質以及其他蛋白質原料─魚粉、脫脂乳粉、大豆粉,它們的蛋白質含量及胺基酸組成。值得注意的是荷蘭馬鈴薯蛋白質是生產馬鈴薯澱粉的副產物,和其他馬鈴薯蛋白比較,差異在於它是一種日常消耗品的副產物。在美國有一種馬鈴薯蛋白質的製造方法,曾於15年前申請專利,它是利用一種特殊的黑麴菌來代謝經過殺菌及部份膠質化的馬鈴薯皮及其他馬鈴薯澱粉的廢料。當馬鈴薯澱粉被分解代謝,菌絲組織將會擴展。原本馬鈴薯廢料僅含少量蛋白質─少於3%,但經過菌絲濃縮作用後蛋白質會高出許多─接近37%。這由於氮的酵解轉移;亦可藉由添加無機氮來提升及維持此醱酵作用。
表1. 馬鈴薯蛋白質與其他蛋白質含量及胺基酸組成
Table 1. Protein content and amino acid pattern of standard potato proteln product and other protein sources. | ||||
Commercial potato protein1 | Fish meal | Skimmed milk powder | Soya flour | |
Protein content:2 | 75.5 | 66.0 | 36.0 | 45.0 |
Key amino acids:3 | ||||
Lysine | 7.8 | 7.2 | 8.2 | 6.4 |
Methionine | 2.4 | 2.9 | 2.6 | 1.4 |
Cystine | 1.6 | 0.9 | 0.9 | 1.5 |
Tryptophan | 1.4 | 1.1 | 1.3 | 1.3 |
Threonine | 6.1 | 4.3 | 4.6 | 4.2 |
Valine | 7.1 | 5.5 | 6.9 | 5.0 |
Leucine | 10.4 | 7.4 | 9.8 | 7.6 |
Isoleucine | 6.1 | 4.4 | 5.6 | 4.9 |
Phenylalanine | 6.4 | 4.2 | 4.8 | 4.9 |
Tyrosine | 5.7 | 2.9 | 5.0 | 3.5 |
Histidine | 2.2 | 2.3 | 2.8 | 2.5 |
Arginine | 5.0 | 5.7 | 3.6 | 7.2 |
Glysine | 4.8 | 5.9 | 2.0 | 4.2 |
Alanine | 5.0 | 6.0 | 3.4 | 4.3 |
Aspartic acid | 12.5 | 9.3 | 8.0 | 12.0 |
Glutamic acid | 11.5 | 13.0 | 22.0 | 18.8 |
Proline | 5.1 | 4.1 | 10.0 | 5.5 |
Serine | 5.8 | 4.2 | 6.1 | 5.6 |
1Protamyl PF from AVEBE ba, Foxhol, Netherlands.
Source:Adapted from AVEBE,1991. 2Expressed as g/100g(%). 3Expressed as g/16gN.(%). |
經過20-48小時的醱酵作用後再拖予高溫殺菌,過濾出培養基,再重新取得產生蛋白質的菌絲組織,一般的方法是加上含水過氯酸來控制蛋白質的含量在35-40%,然而此產品的蛋白質含量不及荷蘭馬鈴薯蛋白質。表二顯示它與其他蛋白質來源有相似的胺基酸組成。
表2. 由黴菌作用獲得的馬鈴薯蛋白質與其他蛋白質源的胺基酸組成
Table 2. Amino acid pattem of fungus derived potato protein and other protein sources. | |||
Aspergillus niger | |||
on potato | |||
Amino acid | waste1 | Casein1 | Meal1 |
Lysine | 4.2 | 8.0 | 6.6 |
Methionine | 3.2 | 3.5 | 1.1 |
Cystine | 0.8 | 1.0 | 1.2 |
Tryptophan | 1.2 | 1.2 | 1.2 |
Threonine | 4.8 | 4.7 | 3.9 |
Valine | 6.50 | 7.7 | 5.2 |
Leucine | 8.6 | 9.7 | 7.6 |
Isoleucine | 5.3 | 6.5 | 5.8 |
Phenylalanine | 7.7 | 5.9 | 4.8 |
Tyrosine | 4.4 | 6.5 | 3.2 |
Histidine | 1.8 | 3.0 | 2.5 |
Arginine | 4.7 | 4.0 | 7.0 |
Glycine | 5.0 | 2.5 | 3.8 |
Alanine | 4.3 | 3.0 | 4.5 |
Aspartic acid | 9.4 | 7.0 | 8.3 |
Glutamic acid | 10.5 | 25.0 | 18.5 |
Proline | 4.4 | 11.0 | 5.0 |
Serine | 4.7 | 6.7 | 5.6 |
1Expressed as g/16gN(%). Source:Adapted from Gillis, 1978. |
馬鈴薯蛋白質唯一的營養折制因子為糖生物鹼。根據荷蘭的研究報告指出,一般精神中含2-4%並不會有任何影響。荷蘭的報告亦指出,馬鈴薯蛋白質是一種高品質的原料,在市場上佔有很高的地位。
15年前的歐洲和美洲首要解決的環境問題就是大量的馬鈴薯廢料,現在它卻代表著高品質的飼料原料。尤其是作為仔豬飼料,因為它具有優良的胺基酸組成及極高的消化率,馬鈴薯蛋白質可降低馬鈴薯澱粉製造過程中所產生的廢料,除了用於動物飼料外,將來極有可能用於人類的食物中。
飼料營養雜誌(p.53~55)─丞泰公司.九三年第二期