艾維美(AVEBE)生產具環保觀念的蛋白質原料
馬鈴薯蛋白─普達美(PROTAMYL)
艾維美(AVEBE)公司成立於1919年起初負責荷蘭馬鈴薯澱粉工業生產合作社的行銷業務,後來致力於發展各種新產品及各項特殊的生產製造方法,公司逐漸擴大,並於第二次世界大戰後成為世界上生產澱粉及其衍生物之領導者。艾維美(AVEBE)公司並將其發展之各種衍生物應用於食品添加物及動物飼料,馬鈴薯濃縮蛋白即是艾維美(AVEBE)公司利用最新的蛋白質濃縮技術及其後續高超之精製過程所產製出的高消化率,且相當中性的濃縮馬鈴薯蛋白。
艾維美(AVEBE)公司在荷蘭,德國,法國,美國,瑞典均設有工廠,並已建立全世界之行銷網。在大部份歐洲國家,美國及遠東地區都已成立分公司及代理商。
艾維美(AVEBE)公司簡介
艾維美(AVEBE)公司是由農民所合組之農產合作社,成立於1919年,執當今世界馬鈴薯澱粉及其衍生物之牛耳,在荷蘭及荷蘭以外的地區馬鈴薯年產超過70萬噸,然而大約75%是由艾維美(AVEBE)公司將其轉換成可利用的衍生物。目前世界上大部份的馬鈴薯衍生物是是艾維美(AVEBE)公司提供,其應用範圍極廣,高品質澱粉衍生物,尤其是馬鈴薯澱粉及其他澱粉,用於食品添加物及動物飼料,亦可內於紡織工業及藥品工業,其品質幾可與石油產品相比。馬鈴薯的成份(馬鈴薯汁含量:1. 水份:76.0%、2. 蛋白質:1.2%、3. 其他成份3.3%;固形物部份:1. 澱粉:17.8%、2. 纖維:1.3%),其中只用20%的澱粉,其他80%為副產物,這些副產物皆為艾維美(AVEBE)公司動物飼料部門所利用。
艾維美(AVEBE)動物飼料部門簡介
艾維美(AVEBE)公司動物飼料部門負責鈴薯澱粉副產品工業,這些副產品包括有:
─馬鈴薯蛋白
─普達美PF(PROTAMYL PF)作為仔豬,皮毛動物,水產及寵物飼料
─普達美MF(PROTAMYL MF)為仔牛代乳粉
─PROTAPEC為馬鈴薯汁和大豆(90%乾物質)混合飼料,可作為乳牛飼料
─POTATO FIBRE PELLETS(90%乾物質)適用於乳牛和仔豬飼料
─壓縮馬鈴薯纖維(18%乾物質)適用於乳牛之粗料
─馬鈴薯汁(60%乾物質)主要用於生產PROTAPEC
生產流程:
生產流程圖解:
首先馬鈴薯汁被搾取後,廢水中的馬鈴薯汁及馬鈴薯蛋白必須合乎政府所訂的環保標準,由此即可顯現出其所擁有的價值及艾維美(AVEBE)所生產產品的商業價值,馬鈴薯汁及更多特製的馬鈴薯成品即可用於飼料工業。
艾維美(AVEBE)公司生產大量的馬鈴薯副產品,總量超過50公噸,表2列出各項產品生產數量及包裝。
這些產品尤其是PROTAPEC大多於馬鈴薯產期生產,馬鈴薯大多於每年8月及年底收成月及3月則視產量及氣候而定。
表1. 產品與市場的分配情形
產品 | 濕料 | 乳牛飼料 | 仔豬飼料 | 皮毛動物 | 仔牛代乳粉 | 寵物飼料 | 水產料 |
PROTAMYL PF(普達美PF) | |||||||
PROTAMYL MF(普達美MF) | |||||||
PROTAMYL ASSE | |||||||
PROTAPEC | |||||||
PRESSED FIBRES | |||||||
FIBREPELLETS |
表2. 艾維美(AVEBE)公司產品之生產量及包裝
產品 | 生產量(噸) | 包裝 |
PROTAMYL PF(普達美PF) | 35,000 | 散裝,25公斤袋裝 |
PROTAMYL MF(普達美MF) | 3,000 | 20公斤袋裝 |
PROTAPEC | 110,000 | 散裝 |
PROTAMYL ASSE | 1,000 | 散裝 |
PRESSED FIBRES | 350,000 | 散裝 |
FIBREPELLETS | 20,000 | 散裝 |
TOTAL | 519,000 |
艾維美(AVEBE)馬鈴薯副產物在荷蘭的經濟效益
由豬隻飼養頭數及仔豬繁殖場數目來看,表3說明了1988-1990年荷蘭養豬事業的經濟效益。
表3. 荷蘭養豬事業的經濟效益
1988 | 1989 | 1990 | |
養豬戶數 | 1362 | 1402 | 1352 |
平均每戶養豬頭數 | 624 | 626 | 657 |
增重(克/日) | 707 | 718 | 721 |
採食量(公斤/日) | 2.09 | 2.09 | 2.06 |
飼料效率(增重/採食量) | 2.96 | 2.93 | 2.86 |
死亡率(%) | 2.1 | 2.0 | 2.1 |
仔豬重 | 25.7 | 25.1 | 25.2 |
肉豬重 | 107 | 108 | 108 |
瘦站率 | 53.1 | 53.2 | |
仔豬價格(荷蘭幣) | 80.13 | 116.30 | 109.40 |
肉豬價格(荷蘭幣) | 2.90 | 3.68 | 3.45 |
飼料價格(荷蘭幣/公斤) | 49.12 | 51.32 | 46.75 |
每公斤增重飼料價格 | 1.45 | 1.50 | 1.31 |
其他支出 | 43 | 43 | 42 |
─保健支出(荷蘭幣/隻) | 9 | 9 | 10 |
─保溫支出(荷蘭幣/隻) | 9 | 3 | 4 |
每隻豬結餘(荷蘭幣) | +63 | +141 | +151 |
環保發展
在荷蘭從1987年起對豬隻糞尿的排泄立法,因糞便中的礦物質對土地有所影響,故於每公頃土地糞便排泄量即有一定的限制;特別是磷,其限制為每公頃土地每年不得超過125公斤。這項法律中規定超量的磷必須加以處理或運到缺磷的地方當肥料,而這些費用必須由農民付擔,農民在1990年間因此為每隻母豬多付了10.75荷蘭幣,肉豬3.5荷蘭幣。自1987年之排泄量因此減少了,其次亦有其他方法可幫助減少糞便的排泄量。
─使用二或三種飼料:根據不同的飼養階段使用不同的蛋白質標準,不僅利於每一時期的成長,亦減少糞便的排泄量。
─使用植酸酵素:從1991年起飼料工業開始使用植酸酵素,它改善了飼料中磷的消化率,意即減少了配方中磷的使用。
但是糞便對空氣污染仍是一項很重要的問題,將來氮的生成亦會被限制,目前農民對於豬隻的排泄量須做記錄,對於礦物質於河川之放流量亦須加以記錄,對於開放式糞池則須加蓋。
飼料工業
在歐洲豬隻飼料以荷蘭最多,1989年有760萬噸,從1986年以來數量上一直都很穩定,與歐洲其他國家比較,豬隻平均採食量荷蘭亦是最高,在荷蘭並沒有太多穀物可用,而在德國則有各種穀物可使用,並佔豬飼料中大部份的成份。
在荷蘭最主要的飼料有:
─教槽料:離乳前或離乳後短時期之飼料
─仔豬料:離乳後到育成期之飼料
─育成料:肥育期使用之飼料
─母豬料:母豬用,有時懷孕期與哺乳期亦有不同的配方
溼料
過去十年來使用食品工業副產品作為溼料來養豬有漸增的趨勢,大部份溼料產品多來自於麥粉,玉米澱,薯條,薯片和乳品工業,但溼料僅止於大農場有興趣,因為需要大的倉庫及自動化設備。
馬鈴薯蛋白用於仔豬飼料配方
普達美PF可用於教槽料及仔豬料配方中,表4、5是荷蘭的參考配方。
表4. 教槽料配方
飼料原料 |
價格(100kg)(荷蘭幣) | 比率(%) | 最高值 | 最低值 |
BARLEY | 41.50 | 39.7 | 30.0 | ─ |
LINSEED | 36.25 | 2.5 | ─ | 2.5 |
SOYBEAN MEAL(48%() | 37.70 | 7.5 | ─ | 7.5 |
MAIZE (PERGELATINIZED) | 53.50 | 25.0 | ─ | ─ |
CANE MOLASSES | 14.35 | 2.5 | 1.5 | 2.5 |
NUTRIFORTE (WHEYPOWDER) FAT5%, PROTEIN 20% | 111.00 | 4.9 | ─ | 7.5 |
BORCILAC(WHEYPOWDER) FAT20%, PROTEIN 20% | 153.00 | 4.0 | ─ | 7.5 |
ANIMAL MEAL 58% C.P. 13.2% FAT | 46.70 | 2.0 | ─ | 2.0 |
PAROTAMYL | 128.00 | 3.1 | ─ | 7.5 |
FISHMEAL 66% C.P. | 99.00 | 0.3 | ─ | 7.5 |
PREMIX | 100.00 | |||
100KG教槽料價格(荷蘭幣) | 65.34 | |||
成份分析(g/kg) | ||||
TOTAL | 100.0 | |||
EW* | 110.0 | |||
MOISTURE | 11.71 | |||
ASH | 6.48 | |||
CRUDE FAT | 4.71 | |||
CRUDE FIBRE | 2.99 | |||
CRUDE PROTEIN | 17.89 | |||
ILEAL DIG. LYSINE | 10.30 | |||
ILEAL DIG. METHIONINE | 3.67 | |||
ILEAL DIG. M+C | 6.12 | |||
ILEAL DIG. THREONINE | 5.89 | |||
ILEAL DIG. TRYPTOPHAN | 1.85 | |||
CALCIUM | 9.08 | |||
PHOSPHORUS | 7.00 | |||
DIG. PHOSPHORUS | 4.23 | |||
*EW=2100 kcal淨能 |
表5. 仔豬料配方
飼料原料 |
價格(100kg)(荷蘭幣) | 比率(%) | 最高值 | 最低值 |
BARLEY | 41.50 | 30.8 | 25 | ─ |
PEAS | 40.50 | 2.5 | ─ | 5.0 |
LINSEED | 36.25 | 4.0 | ─ | 4.0 |
TOASTED SOYBEAN | 44.00 | 1.3 | ─ | 12.5 |
SOYBEAN MEAL (48% C.P.0 | 37.70 | 11.4 | ─ | 12.5 |
WHEAT MILLINGS | 28.75 | 2.5 | ─ | 5.0 |
TAPIOCA | 35.50 | 19.91 | ─ | 20.0 |
MIX MZ (MAIZE WITH FORMICACID/COCONNUTOIL | 63.50 | 10.9 | ─ | ─ |
NUTRIFORTE | 111.00 | 4.0 | ─ | ─ |
ANIMALMEAL 58% C.P. | 46.70 | 2.0 | ─ | 2.0 |
PAROTAMYL | 128.00 | 3.0 | ─ | 7.5 |
ANIMAL FAT | 60.00 | 1.5 | ─ | 2.0 |
PREMIX | 100.00 | |||
100 KG 仔豬料價格(荷蘭幣) | 48.17 | |||
成分分析(g/kg) | ||||
TOTAL | 100.00 | |||
EW* | 1.07 | |||
MOISTURE | 123.00 | |||
ASH | 68.00 | |||
CRUDE FAT | 45.00 | |||
CRUDE FIBRE | 40.00 | |||
CRUDE PROTEIN | 175.00 | |||
ILEAL DIG. LYSINE | 9.40 | |||
ILEAL DIG. METHIONINE | 3.20 | |||
ILEAL DIG. M+C | 5.40 | |||
ILEAL DIG. THREONINE | 5.40 | |||
ILEAL DIG. TRYPTOPHAN | 1.70 | |||
CALCIUM | 8.10 | |||
PHOSPHORUS | 6.20 | |||
DIG. PHOSPHORUS | 3.50 | |||
*EW=2100 kcal淨能 |
仔豬飼料配方常用的原料
黃豆產品
由於有一些負面之影響存在,黃豆粉使用於豬隻飼料有一定的限制,亦因價格和品質的因素,濃縮黃豆蛋白質也極少用於仔豬飼料。
乳製品
脫脂乳粉:當歐洲並同市場出清脫脂乳粉存貨時才能買到便宜的脫脂乳粉,平常價格都是很貴的。
乳清粉:用途很多,如以脂肪強化乳清粉,去糖乳清粉等。乳清粉在歐洲每年只有80萬噸的產量。
魚粉
不同的品質會有不同的蛋白質含量,智利/秘魯魚粉含66.5%粗蛋白,丹麥魚粉的品質較好。
穀物
─大麥
─玉米(先行膠質化)
─亞麻仁粕(去脂)
氨基酸迴腸消化率
在荷蘭自1988年起對飼料中氨基酸可消化率加以編列,以後數年資料更趨完備,1991年後幾乎每一種常用飼料原料的氨基酸可消化率都已知道。其中最重要的限制氨基酸有離氨酸,蛋氨酸,胱氨酸,羥丁氨酸和色氨酸。
從迴腸消化率的觀點來看,豬隻對蛋白質含量的要求似乎變得較不重要,是否須要使用合成氨基酸?近五年來蛋氨酸供應無缺,其價格亦不受其他飼料原料的影響,合成氨基酸的使用可以降低飼料中蛋白質含量,最近荷蘭IVVO機構研究證實每公斤飼料含25g粗蛋白可獲得某些技術上的成果,對氮的排除有很重要的影響,使用馬鈴薯繷縮蛋白可降低氮的排除量約20%。
許多荷蘭飼料廠正使用分段飼養法,肥育豬飼予三種飼料:
25-45KG:仔豬飼料
45-70kg:肥育豬飼料(粗蛋白17%)
70kg-出售:成豬飼料(粗蛋白14%)
這種餵飼法適合豬隻的需求,也可減少氮的排出,在母豬的飼養系統中,使用兩種飼料是很常見的,過去五年大部份農民都在母豬懷孕和離乳期使用同一種飼料,現在則使用兩種不同的飼料,如此可以減少礦物質的排出量。
普達美(PROTAMYL)在豬隻營養上的利用
以普達美(PROTAMYL)為商品名供應兩種馬鈴薯蛋白,PROTAMYL PF供仔豬,皮毛動物及寵物飼料用;而PROTAMYL MF則作為仔牛代乳粉。
普達美(PROTAMYL PF)
普達美(PROTAMYL)的製造過程是先以熱凝結,隨後再行精製,由此獲得消化率良好,實用且不具任何特殊味道的優良產品。
表6. 普達美(PROTAMYL)之性質
外觀:流動性良好淺灰略黃之粉末
比重:0.5-0.7Kg/1
水份:9-11%
蛋白質(乾燥):83-86%
脂肪:2.5-3.5%
無氣抽出物:7.8-8.3%
粗纖維:0.3-0.5%
灰份:2.0-3.0%
代謝能:豬--3440Kcal;雞--3960Kcal
消化率:90%以上
由於具有平衡的氨基酸組成及很高的生理價值,普達美(PROTAMYL)特別適用於仔豬,家禽,寵物和皮毛動物飼養,這項產品可以取代魚粉蛋白,牛乳蛋白,作為蛋白質的來源。
消化率
仔豬:在荷蘭LELYSTAD所做的研究,普達美PF(PROTAMYL PF)對3.5及5.5週齡的仔豬分別86.6%及90.0%,對脫脂乳粉而言,這些數字分別為92.5%及94.2%。在這些試驗中,10%脫脂乳粉為4.3%馬鈴薯蛋白所取代,實用上之使用量約為2.5-7.5%。
貂:在研究機構與大學的研究試驗結果,普達美(PROTAMYL)之消代率約為90%,多年來普達美(PROTAMYL)用於貂飼料均獲得優異的結果,使用量為1-3%。
荷蘭IVVO研究試驗結果,40-85%肥育豬,普達美(PROTAMYL)消化率如表7。
表7. 馬鈴薯蛋白質之糞便及迴腸消化率
糞便消化率 | 消化係數(%) |
DYR MATTER | 92.7 |
CRUDE PROTEIN | 95.6 |
CRUDE FAT | 36.1 |
迴腸消化率 | 消化係數(%) |
DRY MATTER | 79.8 |
NITROGEN | 83.2 |
LYSINE | 87.9 |
METHIONINE | 89.9 |
CYSTINE | 75.0 |
THREONINE | 95.0 |
TRYPTOPHAN | 81.0 |
能量
馬鈴薯蛋白在配方中並非作為能量的來源,其能量值約為9.06Mg,與其他飼料原料作比較:
--魚粉(C.P.60%):8.95Mg
--脫脂乳粉:9.75Mg
--黃研粉:12.05Mg
普達美(PROTAMYL)最大的競爭者為魚粉,乳粉以濃縮黃豆蛋白,表8及表9依其蛋白質和氨基酸組成做一比較。
表8. 普達美(PROTAMYL)與其他蛋白質來源之蛋白質含量比較
普達美PF(PROTAMYL PF) |
魚粉 | 奶粉 | 黃豆蛋白 | |
蛋白質含量(%) | 75.0 | 66.0 | 36.0 | 65.0 |
表9. 普達美(PROTAMYL)與其他蛋白質來源之氨基酸含量比較
普達美PF(PROTAMYL PF) |
魚粉 | 奶粉 | 黃豆蛋白 | |
LYSINE | 7.8 | 7.2 | 8.2 | 6.2 |
METHIONINE | 2.4 | 2.9 | 2.6 | 1.3 |
CYSTINE | 1.6 | 0.9 | 0.9 | 1.5 |
TRYPTOPHAN | 1.4 | 1.1 | 1.3 | 1.5 |
THREONINE | 6.0 | 4.3 | 4.6 | 4.0 |
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 |
PHENYLALALINE | 6.5 | 4.2 | 4.8 | 5.0 |
TYROSINE | 5.7 | 2.9 | 5.0 | 3.7 |
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 | 4.0 |
ALANINE | 5.0 | 6.0 | 3.4 | 4.2 |
ASPARTIC ACID | 12.5 | 9.3 | 8.0 | 11.6 |
GLUTAMIC ACID | 11.5 | 13.0 | 22.0 | 19.5 |
PROLINE | 5.1 | 4.1 | 10.0 | 5.2 |
SERINE | 5.8 | 4.2 | 6.1 | 5.5 |
包裝
25公斤紙袋裝,內襯PE塑膠袋。
營養抑制因子
許多飼料中所含的成份會影響消化率,當這些成份對消化率產生負面的影響時,增重及飼料效率會降低,這種成份則稱作營養抑制因子(ANF)。
營養抑制因子在消化過程中會產生負面的影響(胰蛋白酵素抑制素,血液凝集因子及單寧酸等),亦有其他影響甲狀腺者(GLUCOSINOLATES)在自然界中營養抑制因子的存在是為了植物本身的保護作用。表10為在飼料中常見之營養抑制因子。
表10. 飼料中常見之營養抑制因子
蛋白質酵素抑制素 | 血液凝集因子(LECTINS) | 單寧酸 | 其他 | |
穀類 | ||||
WHEAT | -/+ | - | - | - |
BARLEY | -/+ | - | - | - |
RYE | -/+/++ | - | - | - |
TRITICALE | -/+/++ | - | - | - |
RICE | -/+ | - | - | - |
SORGHUM | -/+ | - | -/++/+++ | - |
CORN | -/+ | - | - | - |
豆類 | ||||
SOYA | ++/+++ | ++ | - | - |
VICIA FABA BEAN | -/+ | + | ++/+++ | - |
PHASEOLUS BEAN | -/+/++ | ++/+++ | + | - |
PEAS | -/+ | +/++ | +/++ | - |
LUPINS | - | - | - | +/++/+++a |
其他 | ||||
RAPESEED | - | - | + | +/++/+++b |
SUNFLOWERSEED | -/+ | - | +/++ | - |
COTTONSEED | -/+ | - | - | +/++/+++c |
PEANUT | - | - | +/++ | - |
POTATOPROTEIN | - | ++a | ||
a. ALKALOIDS
-
未測得 b. GLUCOSINOLATES ++ 少許 c. GOSSYPOL +++多量 |
營養抑制因子的影響
蛋白質酵素抑制素
從胰腺所分泌的蛋白質酵素可與蛋白質酵素抑制素結合成安定的複合物,胰蛋白酵素及胰凝乳酵素會因此而無法發揮功用,蛋白質酵素抑制素的另一種影響是其可能是胰腺酵素大量釋放的可能因素之一,胰腺酵素含有大量的硫,而其大量釋放可能會影響含硫氨基酸,由於雞的胰腺比例較大,故其比豬及牛更具有重要性。
LECTINS(血液凝集素)
LECTINS是一種可以和醣類產生反應的蛋白質,在腸道和紅血球含有醣蛋白,LETINS會和腸道及紅血球中的醣蛋白結合,造成腸道之傷害及降低消化及吸收效率,同時也會促使傳染性細菌的增長。
生物鹼(ALKALOIDS)
馬鈴薯之生物鹼是一種自然存在的物質,是由糖和氮結合成固醇類的結構,馬鈴薯蛋白中的生物鹼有兩種類型:
─ ─馬鈴薯素
─ ─CHACONINE
一般皆通稱為馬鈴薯素(SOLANINE),也被合稱為TGA(全醣生物鹼)。羽扇豆中也含有TGA,如果食用高量之TGA對採食量,增重及健康(肝臟方面)會有所影響,根據荷蘭飼料表中TGA最大限制量為0.3%,豬是0.6%,馬鈴薯蛋白中含有1000-3000PPM TGA,其在動物上的影響是可以被忽略的。
豬對TGA有相當的耐受性,在消化性試驗中,豬平均每日攝食3.75g的馬鈴薯蛋白,其中所含TGA有550Vg/g,但結果並無生理上或採食上的問題。
有關雞方面的試驗,飼予30%的馬鈴薯蛋白會降低採食量,(TGA含量為1835ppm),每日每隻產蛋雞之攝食量為27mg,這些雞有wet dropping的情形發生,但恢復一般飼糧後此情形會改善。
在皮毛動物方面,一項於1979年所做的試驗中,飼糧中含有30%馬鈴薯蛋白,並無生理上的問題,(甚至被認為更好),在其他的試驗則顯示貂對TGA具有相當的耐受性。
在牛方面,一項1980於Waginegen大學所做延續20週的試驗中,有一組含19%馬鈴薯蛋白的試驗組,其結果比對照組少了18.1公斤的體重,但並無生理上的問題發生。
當然在以上所有的試驗中大多使用高百分比的馬鈴薯蛋白於飼料配方中,而實際上平時在飼料中添加馬鈴薯蛋白並不超過5%,在這個範圍之內,則無須顧慮TGA所造成生理上及採食上的問題。
飼料營養雜誌(p.37~49)─丞泰公司.九三年第四期